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Die Addition von Br2 im Detail Q2

Addition von Br2 an Ethen

Die Bromierung von Ethen hatten wir bereits auf der Grundlagenseite kennengelernt. Dort wurde gesagt, dass die Bromierung über ein Bromonium-Ion verläuft, das dann von der Rückseite (anti-Addition) von dem Bromid-Anion angegriffen wird.

Beweise für die Existenz von Bromonium-Ionen

Wenn man Cyclohexen bromiert, können theoretisch zwei verschiedene Reaktionsprodukte entstehen:

  1. Durch syn-Addition das cis-1,2-Dibrom-Cyclohexan,
  2. durch anti-Addition das trans-1,2-Dibrom-Cyclohexan.

Das Produktverhältnis ist recht interessant: Es bildet sich zu ca. 83% das trans-Bromierungsprodukt [2, S. 608]. Diese Tatsache lässt sich gut mit einem Rückseitenangriff des Bromid-Ions erklären. Die Addition von Brom an Cyclohexen ist also vorwiegend eine anti-Addition.

Wer sorgt nun dafür, dass ein solcher Rückseitenangriff stattfindet? Betrachten wir dazu folgende Abbildung, welche zwei Alternativen für das kationische Zwischenprodukt aufzeigt:

siehe folgenden Text

Zwei Alternativen der Cyclohexen-Bromierung
Autor: Ulrich Helmich 2020, Lizenz: siehe Seitenende.

Links sehen wir den Weg über das Bromonium-Ion. Das große Brom-Atom mit seinen ausladenden freien Elektronenpaaren behindert den Angriff des Nucleophils Br- von der "Vorderseite" (im Bild also von oben). Daher entsteht hauptsächlich das trans-1,2-Dibromcyclohexan.

Rechts sehen wir einen Reaktionsweg ähnlich wie bei der Hydrobromierung. Zunächst greift ein Brom-Kation die Doppelbindung an, dabei bildet sich ein Carbenium-Ion.
Wegen der planaren Struktur des sp2-hybridisierten Carbenium-C-Atoms kann dieses nun sowohl von oben wie auch von unten von dem Bromid-Ion angegriffen werden. Daher sollten theoretisch 50% cis- und 50% trans-Produkt entstehen.

Studienvorbereitung Organik

Wenn Sie sich für weitere Einzelheiten der Bromierung von Alkenen interessieren, sollten Sie die entsprechende weiterführende Seite in der "Studienvorbereitung Organik" ansehen.