Bromierung
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Formulieren Sie die Reaktionsgleichung der radikalischen Substitution mit UV-Licht von 1 mol Hexan mit 4 mol Br 2 4 Br 2 + C 6 H 14 → ? Mechanismus der radikalischen Substitution: Die Brommoleküle absorbieren Licht. Dadurch wird die Elektronenpaarbindung des Br 2 homolytisch gespalten. Es entstehen 2 Bromradikale, die sehr reaktionsfähig sind. Br 2 --->2 Br° Das Radikal greift an das Pentan an: CH 3 -(CH 2 ) 3 -CH 3 + Br°---> CH 3 -(CH 2 ) 3 -CH 2 Br + H° Das H° spaltet dann wieder ein Br 2 -Molekül: H° + Br 2 ---> HBr + Br° und so weiter und sofort natürlich können auch mehrere H's durch Br's ersetzt werden was du jetzt rechnen sollst weiß ich aber auch nicht die am häufigstens angegebene Reaktionsgleichung wird wohl lauten: Br 2 + CH 3 -(CH 2 ) 3 -CH 3 ---> CH 3 -(CH 2 ) 3 -CH 2 Br + HBr Wahrscheinlich soll einfach berücksichtigt werden, dass das Pentan mehrfachbromiert wird (genau genommen 3 mal) In einer einfachen Reaktionsgleichung ausgedrückt sähe das dann so aus: Dabei handelt es sich allerdings um ein wahrscheilich recht wildes Isomerengemisch. Wenn man das etwas tiefgründiger betrachtet, stellt man fest, dass man 6 primäre H Atome hat und 6 sekundäre. Die Selektivität der Bromierung ist relativ hoch. Die relative Reaktivität beträgt ungefähr primär : sekundär : tertiät = 1 : 80 : 1700. Somit sollten im wesentlichen die sekundären H ausgetauscht werden und man
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eine Einführung
Transcript of Bromierung
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung der radikalischen Substitution mit UV-Licht von 1 mol Hexan mit 4 mol Br2
4 Br2 + C6H14 → ?
Mechanismus der radikalischen Substitution:
Die Brommoleküle absorbieren Licht. Dadurch wird die Elektronenpaarbindung des Br2 homolytisch gespalten. Es entstehen 2 Bromradikale, die sehr reaktionsfähig sind. Br2 --->2 Br°
Das Radikal greift an das Pentan an:
CH3-(CH2)3-CH3 + Br°--->CH3-(CH2)3-CH2Br + H°
Das H° spaltet dann wieder ein Br2-Molekül:H° + Br2 ---> HBr + Br°
und so weiter und sofort
natürlich können auch mehrere H's durch Br's ersetzt werden
was du jetzt rechnen sollst weiß ich aber auch nichtdie am häufigstens angegebene Reaktionsgleichung wird wohl lauten:Br2 + CH3-(CH2)3-CH3 ---> CH3-(CH2)3-CH2Br + HBr
Wahrscheinlich soll einfach berücksichtigt werden, dass das Pentan mehrfachbromiert wird (genau genommen 3 mal)
In einer einfachen Reaktionsgleichung ausgedrückt sähe das dann so aus:
Dabei handelt es sich allerdings um ein wahrscheilich recht wildes Isomerengemisch.
Wenn man das etwas tiefgründiger betrachtet, stellt man fest, dass man 6 primäre H Atome hat und 6 sekundäre. Die Selektivität der Bromierung ist relativ hoch. Die relative Reaktivität beträgt ungefähr primär : sekundär : tertiät = 1 : 80 : 1700.
Somit sollten im wesentlichen die sekundären H ausgetauscht werden und man könnte sich überlegen welche Produkte möglich sind.
EDIT: Natürlich entstehen neben den dreifachbromierten Produkten auch noch einfach, zweifach, vierfach, fünfach und sechsfachbromierte Produkte.
Startreaktion: Die Brommoleküle absorbieren Licht. Dadurch wird die Elektronenpaarbindung gespalten. Es entstehen Bromradikale, die sehr reaktionfähig sind.
Br2--------->Br + Br
Kettenfortplanzungsreaktion...
nun die Aufgaben: 1.Schreibe die Kettenfortpflanzungsreaktion bis zum 1-3-Dibromhexan 2.Formuliere drei Reaktionen, die zum Abbruch einer Reaktion führen 3.Chlor und Methan werden gemischt und belichtet. Die grüne Farbe des Chlors verschwindet allmählich. Formuliere die ersten 4 Reaktionsschritte.
Hexan wird mit Brom umgesetzt.Es entstehen drei Isomere (1-Brom-Hexan, 2-Brom-Hexan, 3-Brom-Hexan) Die Isomere treten in unterschiedlichen Verhältnissen auf.
Frage: Welches Isomer tritt warum am häufigsten, zweihäufigsten, wenigsten auf?
Ausschlaggebend ist die Stabilität der intermediär gebildeten Radikale, Stichwort ist hier "Hyperkonjugation". Die Argumentation verläuft dabei ähnlich wie bei Carbo-Kationen, allerdings werden zur Stabilisierung benachbarte Sigma-Bindungen herangezogen. Tertiäre Radikale sind stabiler als sekundäre und diese wiederum stabiler als primäre Radikale. Das führt dazu, daß H-Atome an tertiären C-Atomen weitaus schneller substituiert werden als an sekundären und primären. Die Substitutionsgeschwindigkeiten an den tert./sek./prim. C-Atomen stehen etwa im Verhältnis 1700:80:1. Was man auch noch berücksichtigen muss, ist der statistische Faktor: Es gibt 6 "primäre" H-Atome (sind an primäre C-Atome gebunden) und 8 sekundäre. Die auftretenden radikalischen C-Atome in 3- u. 4-Position sind etwas besser stabilisiert als die in 2- u. 5-Position. Unter Vernachlässigung sterischer Effekte, die hier keine allzugroße Rolle spielen dürften, würde ich 3-Bromhexan als Hauptprodukt annehmen, dicht gefolgt von 2-Bromhexan. Das 1-Bromhexan dürfte nur in sehr geringen Mengen entstehen.
hab jetzt mal den wikiartikel zu hyperkonjugation gelesen, soweit verständlich. als wir das thema im unterricht behandelt hatten,hatten wir das orbitalmodell noch nicht eingeführt,könnte es also sein dass die argumentation,der stabilisierung des radikals durch +-i-effekte, gültig wäre. somit würden bei 3-Brom-Hexan zwei mal der +-i-Effekt der ethylgruppen wirken, was die stärkste stabilisierung bewirken würde. 3-brom-hexan war auch das hauptprodukt.
Wobei man noch hinzufügen muss, dass dieses Verhältnis ausschließlich bei Brom und 150 °C Reaktionstemperatur auftritt. Je niedriger die Temperatur, desto selektiver läuft die Substitution ab. Bei 98 °C ist das Produktverhältnis für die Bromierung 6300:250:1.
Falls man andere Halogene nutzt, ändert sich das Verhältnis bedeutend. Mit steigender Reaktivität sinkt die Selektivität.
