EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Elektrophile Addition – Addition von Halogenen, Halogenwasserstoffen und Wasser 182 182 Die elektrophile Addition A E Additionsreaktionen sind die Hauptreaktionen der Alkene und Alkine, die aufgrund dieser Reaktion auch als ungesättigte Verbindungen bezeichnet wer- den. Elektrophile Teilchen sind durch die hohe Elektronendichte (π-Elektronen) der Mehrfachbindungen zum Angriff besonders geeignet. Die Addition läuft daher zumeist nach einem elektrophilen Mechanismus ab. Nur unter besonderen Reaktionsbedingungen kann bei Additionsreaktionen auch ein radikalischer Mechanismus erzwungen werden. Eine (wichtige) Sonderstellung nimmt die Addition von Wasserstoff ein. Sie erfolgt katalytisch (zumeist an Ni-Katalysatoren), führt zu gesättigten Koh- lenwasserstoffen und verläuft nicht nach dem elektrophilen Mechanismus. Beispiele für A E -Reaktionen c Addition von Brom Die Bromaddition wird vielfach zum Nachweis von Doppelbindungen verwendet. Da nur die Additionsreaktion ohne Katalysator und ohne be- sondere Reaktionsbedingungen abläuft, ist das „Verschwinden“ der rot- braunen Bromfärbung ein Hinweis auf den ungesättigten Charakter einer Verbindung. c Addition von HX (HCl, HBr) Prinzipiell sind zwei Produkte möglich. Es zeigte sich aber, dass bevorzugt eines der beiden Produkte gebildet wird. (Siehe Abb. 182–3) Wladimir Markownikow (1838 – 1904) formulierte dies durch folgende Re- gel: Bei der Addition von Wasserstoffverbindungen wird das H-Atom an das C-Atom gebunden, das bereits mehr H-Atome besitzt. c Addition von Wasser (Kat: starke Säure) Durch diese Reaktion kann technisch der Alkohol Ethanol (= der Alkohol in alkoholischen Getränken) hergestellt werden. c Die 1,4 Addition Konjugierte Diene zeigen ein interessantes Reaktionsverhalten. Durch die vier benachbarten sp 2 -hybridisierten Kohlenstoff-Atome entsteht ein ungesättigter Bereich, der sich über alle 3 Bindungen erstreckt. (Siehe Seite 163). Durch diese Delokalisierung der Elektronen erfolgt bei der Addition (zB von Brom) zumeist ein Angriff am Anfang und am Ende des delokalisier- ten Bereiches. Diese Art der Addition nennt man 1,4-Addition, unabhängig davon, an welcher Stelle im Molekül der delokalisierte Bereich tatsächlich liegt. Durch die 1,4-Addition entsteht eine lokalisierte Doppelbindung. Selbstverständlich wird auch das „normale“ 1,2-Additionsprodukt gebildet; in der Regel überwiegt aber das 1,4-Additionsprodukt. (Abb. 182–5) Abb. 182–1: Hydrierung von Hex-2-en H H Br Br Br Br C C H H H H C C H H O H H H H H O H Abb. 182–2: Addition von Brom an Hex-2-en Abb. 182–3: Addition von HBr an Hex-1-en [Ni] Br Br + "Markownikow-Produkt" H Br Abb. 182–4: Addition von H 2 O an Ethen [H 2 SO 4 ] Br Br Br Br Br Br 1,4-Produkt 1,2-Produkt Abb. 182–5: 1,4-Addition von Brom an Buta-1,3-dien Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv