Radikalische Bromierung von Alkanen: Übungen und Mechanismus
Brom ist im Radikalschritt sehr wählerisch: Es holt fast nur das H vom höchstsubstituierten C-Atom (tertiär > sekundär > primär), weil dort das stabilste Radikal entsteht.
Beispiel
Brom-Radikale reagieren sehr selektiv: Sie spalten bevorzugt das H-Atom ab, das das stabilste Radikal liefert. Tertiäre Radikale sind am stabilsten, deshalb sitzt das Brom am tertiären C-Atom.
Mechanismus Schritt für Schritt
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Start: Licht spaltet Br₂ homolytisch in zwei Br·-Radikale.
- 2
Kette 1: Br· holt ein H vom Alkan, bevorzugt vom tertiären C-Atom. Es entsteht HBr und das stabilste Alkylradikal.
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Kette 2: Das Alkylradikal reagiert mit Br₂ zum Bromalkan und einem neuen Br·, das die Kette fortsetzt. Abbruch, wenn zwei Radikale sich treffen.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- Ein sekundäres C-H wird nur bromiert, wenn kein tertiäres vorhanden ist. Brom wählt das C-Atom, an dem das stabilste Radikal entsteht, hier das tertiäre.
- Primäre Radikale sind am wenigsten stabil. Brom (anders als Chlor) bromiert die CH₃-Gruppe praktisch nicht, solange ein höher substituiertes C-H vorhanden ist.
Oft verwechselt mit: Benzylische Bromierung
Häufige Fragen
Warum ist Brom selektiver als Chlor?
Der H-Abstraktionsschritt ist für Br· endotherm, der Übergangszustand ist spät und ähnelt dem Radikal. Unterschiede in der Radikalstabilität zählen deshalb voll. Bei Cl· ist der Schritt exotherm und kaum selektiv.
Welche Radikale sind am stabilsten?
Tertiär > sekundär > primär > Methyl, weil Alkylgruppen das Elektronendefizit über Hyperkonjugation ausgleichen. Allyl- und Benzylradikale sind durch Mesomerie noch stabiler.