Reaktivitäts-Selektivitätsprinzip bei der Halogenierung von Alkanen?
Warum wird das stabilste H Atom zuerst substituiert? Müsste es nicht umgekehrt sein? Wie könnte man das Prinzip bei Alkanen anwenden, sodass ich es besser verstehe?
2 Antworten
Du sprichst von der radikalischen Substitution?
Dann ist die Formulierung mit dem "stabilsten H-Atom" etwas unglücklich gewählt.
Da wird ja zunächst ein H-Atom "geklaut", sodass ein Alkyl-Radikal zurückbleibt.
Und es wird genau DAS H-Atom geklaut, dessen Verlust ein möglichst stabiles Alkylradikal bewirkt. Oder anders gesagt: Es wird das H-Atom geklaut, dessen Verlust am besten durch +I-Effekte im Alkylradikal kompensiert werden kann - nämlich das H-Atom am tertiären Kohlenstoffatom.
Oder um es fachlich grenzwertig, aber etwas anschaulicher zu erklären: Das radikale C ist sehr unzufrieden: Ihm fehlt ein Elektron und es will dieses Elektron um jeden Preis bekommen. Dieser Zustand ist deswegen instabil. Wenn das radikale C aber von allen Seiten etwas Elektronenwolke durch +I-Effekte zugeschoben bekommt - quasi zur Kompensation - , so wird ihm sein Zustand erträglicher und sein Bedürfnis nach Veränderung wird geringer. Es wird also stabilisiert.
Hilft dir das weiter?
VG
Miraculix hat die Elektronendichte und Hyperkonjugation schon gut zusammengefasst.
Es gibt noch weitere Effekte aus der Kinetik, die man berüchsichtigen sollte: die Reaktivitäts-Selektivitäts-Beziehung und das Hammond-Postulat.
Man sagt oft: je schneller/brutaler eine Reaktion, umso weniger selektiv sei sie. Es gibt jedoch viele Ausnahmen.
Kurz gesagt: Chlor und Fluor gehen regelrecht "durch", Brom hat aber ein günstigeres Energiediagramm mit vermutlich höherer Aktivierungsenergie und geringerer Enthalpie, sodass die Stabilität des Übergangszustandes oder Intermediates wichtiger wird.
das gibt ein Kompliment und die hilfreichste Antwort. Nur muss man immer warten bis man das auszeichnen kann.