Addition von Brom: Übungen und Mechanismus
Br₂ addiert an beide C-Atome der Doppelbindung (über das Bromonium-Ion): Es entsteht ein vicinales Dibromid.
Beispiel
Brom addiert über ein cyclisches Bromonium-Ion; das Bromid greift von der Gegenseite an (anti-Addition). Es entsteht ein vicinales Dibromid, also Brom an beiden ehemaligen Doppelbindungs-C-Atomen. Entfärbung von Bromwasser ist der klassische Alken-Nachweis.
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Br₂ wird an der Doppelbindung polarisiert; das vordere Br wird elektrophil angegriffen.
- 2
Es entsteht ein cyclisches Bromonium-Ion (Dreiring mit Br⁺), Br⁻ geht ab.
- 3
Br⁻ greift von der Gegenseite an und öffnet den Ring: anti-Addition, trans-Dibromid.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Hintergrund
Das cyclische Bromoniumion
Die π-Elektronen der Doppelbindung greifen ein Bromatom an, das Br–Br wird gespalten. Statt eines offenen Carbokations bildet sich ein Dreiring aus zwei Kohlenstoffatomen und einem positiv geladenen Brom. Weil das Brom eine Seite des Moleküls abschirmt, kann das Bromid-Ion nur von der Gegenseite angreifen: Das ist der Grund für die anti-Addition.
Stereochemie am Beispiel
Aus Cyclohexen entsteht nur trans-1,2-Dibromcyclohexan. Aus (E)-But-2-en entsteht die meso-Verbindung, aus (Z)-But-2-en das Racemat der beiden Enantiomere. In Klausuren wird genau dieser Zusammenhang gern abgefragt.
In Wasser: Bromhydrin
Ist Wasser im Überschuss vorhanden, öffnet Wasser statt Bromid das Bromoniumion. Es entsteht ein Bromhydrin, wieder anti, und die OH-Gruppe sitzt am höher substituierten Kohlenstoff (Markownikow).
Typische Fehler
Oft verwechselt mit: Addition von HBr (Markownikow) · Katalytische Hydrierung
Häufige Fragen
Warum wird Bromwasser entfärbt?
Das braune Br₂ wird verbraucht; das Dibromid ist farblos. Das ist der klassische Nachweis für C=C.
Warum reagiert Benzol nicht so?
Eine Addition würde das aromatische System zerstören. Benzol reagiert nur mit Lewis-Säure und substituiert dann.
Warum ist die Bromaddition eine anti-Addition?
Zuerst entsteht ein cyclisches Bromoniumion. Das Bromid-Ion greift von der Rückseite an, deshalb stehen die beiden Bromatome im Produkt trans.
Wie weist man eine C=C-Doppelbindung mit Brom nach?
Braunes Bromwasser wird entfärbt, weil Brom an die Doppelbindung addiert.
Was ist ein cyclisches Bromoniumion?
Ein Dreiring aus zwei Kohlenstoffatomen und einem positiv geladenen Bromatom. Es entsteht als Zwischenstufe, wenn Brom an eine C=C-Doppelbindung addiert, und erklärt, warum die beiden Bromatome im Produkt trans stehen.