8.3: Alogenazione degli alcheni – Aggiunta di X₂
Introduzione
Una molecola di alogeno, per esempio Br2, si avvicina ad un doppio legame dell’alchene, gli elettroni nel doppio legame respingono gli elettroni nella molecola di bromo causando una polarizzazione del legame alogeno-alogeno. Questo crea un momento di dipolo nel legame alogeno-alogeno. Si verifica la scissione del legame eterolitico e uno degli alogeni ottiene una carica positiva e reagisce come elettrofilo. La reazione di addizione non è regioselettiva ma è stereoselettiva. La stereochimica di questa addizione può essere spiegata dal meccanismo della reazione. Nel primo passo, l’alogeno elettrofilo (con la carica positiva) si avvicina al legame pi e agli orbitali 2p del legame alogeno con due atomi di carbonio creando uno ione ciclico con un alogeno come intermedio. Nella seconda fase, lo ione alogenuro rimanente (alogeno con carica negativa) attacca uno dei due carboni nello ione ciclico dal lato posteriore del ciclo come nella reazione SN2. Quindi la stereochimica del prodotto è anti addizione di dialogenuri vicinali.
Step 1: Nel primo passo dell’addizione il legame Br-Br si polarizza, avviene il clivaggio eterolitico e il Br con la carica positiva forma un intermedio ciclico con i due carboni dell’alchene.
Step 2: Nel secondo passo, l’anione bromuro attacca uno dei due carboni dello ione bromonio a ponte dal lato posteriore dell’anello. L’anello si apre e due alogeni sono in anti stereochimica.
Alogeni che sono comunemente usati in questo tipo di reazione sono: \(Br\) e \(Cl\). In termini termodinamici \(I\) è troppo lento per questa reazione a causa della dimensione del suo atomo, e \(F\) è troppo vigoroso ed esplosivo.
Perché lo ione alogenuroh può attaccare qualsiasi carbonio dal lato opposto dell’anello crea una miscela di prodotti sterici. Materiali di partenza otticamente inattivi producono prodotti acirali otticamente inattivi (meso) o una miscela racemica.