Elektrophile Substitution am Pyridin: Übungen und Mechanismus
Pyridin ist elektronenarm und reagiert in der SEAr nur unter harten Bedingungen, und dann an C3. An C2 und C4 läge im σ-Komplex eine positive Ladung auf dem Stickstoff.
Beispiel
Der elektronegative Ring-Stickstoff macht Pyridin elektronenarm, im Sauren ist er zusätzlich protoniert. SEAr gelingt nur unter harten Bedingungen und an C3: Bei Angriff an C2 oder C4 läge im σ-Komplex eine positive Ladung auf dem N.
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Im stark sauren Medium (Oleum) ist Pyridin am N protoniert, der Ring wird noch elektronenärmer.
- 2
Das Elektrophil (Br⁺, aktiviert durch SO₃) greift bei hoher Temperatur an C3 an.
- 3
Abgabe des H⁺ ergibt 3-Brompyridin; die Ausbeuten sind oft mäßig.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- C2 ist bei der elektrophilen Substitution ungünstig: Im σ-Komplex läge die positive Ladung auf dem elektronegativen N. Nukleophile greifen dagegen an C2 an.
- Auch C4 ist für Elektrophile ungünstig (positive Ladung am N im σ-Komplex). Es bleibt C3.
Oft verwechselt mit: Bromierung von Aromaten (SEAr) · Tschitschibabin-Reaktion
Häufige Fragen
Was unterscheidet Pyridin von Benzol?
Das N ist elektronegativer als C und zieht Elektronendichte aus dem Ring: Elektrophile reagieren schlecht (wie bei Nitrobenzol), Nukleophile gut an C2 und C4. Das freie Elektronenpaar am N liegt in der Ringebene und macht Pyridin basisch (pKₛ des Pyridinium ≈ 5).
Wie substituiert man Pyridin trotzdem leichter?
Über das N-oxid: Das O schiebt Elektronen in den Ring zurück, Elektrophile greifen dann an C4 an. Danach reduziert man das N-oxid (z. B. mit PCl₃).