Hydrobromierung: HBr-Addition ^{Q1, Q2}

Addition von HBr an Ethen

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Löst man Bromwasserstoff in Wasser, so findet eine Protolyse statt: Die HBr-Moleküle geben ein Proton an ein Wasser-Molekül ab, es bilden sich Oxonium-Ionen. Kommt ein solches Oxonium-Ion in die Nähe einer C=C-Doppelbindung, so wird ein Proton auf die Doppelbindung übertragen:

Der erste Schritt der Hydrobromierung in wässriger Lösung

Das Proton wird vom Oxonium-Ion abgespalten, bildet eine kovalente Bindung mit einem der beiden C-Atome der Doppelbindung aus, und das andere C-Atom wird zum Carbenium-Ion.

Konkurrenzreaktion mit Wasser

In einer wässrigen Lösung sind auch immer Hydroxid-Ionen anwesend. Wegen ihrer negativen Ladung werden Hydroxid-Ionen von einem Carbenium-Ion angezogen. Wenn das passiert, entsteht kein Brom-Alkan, sondern ein Alkohol.

Die Markownikow-Regel

Der russische Forscher Wladimir W. Markownikow entdeckte 1869, dass sich bei der Addition von Halogenwasserstoffen an Alkene das H-Atom immer an dasjenige C-Atom setzt, das bereits mit den meisten H-Atomen verbunden ist. Hier ein klassisches Beispiel:

Addition von Bromwasserstoff an Propen
Autor: Ulrich Helmich 2022, Lizenz: siehe Seitenende

Das rechte C-Atom des Propen-Moleküls in der Abbildung besitzt zwei H-Atome, das linke C-Atom nur eins. Der Wasserstoff des HBr-Moleküls setzt sich daher an das rechte C-Atom und nur im Ausnahmefall an das linke.

Heute weiß man, dass diese frühe Markownikow-Regel auf die unterschiedliche Stabilität von Carbenium-Ionen zurückzuführen ist. Das Proton des Halogenwasserstoff-Moleküls setzt sich so an die C=C-Doppelbindung, dass immer das jeweils stabilste Carbenium-Ion entsteht:

Sekundäre Carbenium-Ionen sind stabiler als primäre
Autor: Ulrich Helmich 2022, Lizenz: siehe Seitenende