Lösungen zu den Aufgaben im Buch

Styroi; Bei der Reaktion von Styrol mit Brom kommt es
zu einer elektrophilen Addition eines Brom-Moleküls an die
C=C-Zweifachbindung des Styrols. Bei der Annäherung an
die erhöhte Elektronendichte im Bereich der C=C-Zweifachbindung
wird das Brom-Molekül polarisiert: Die Elektronen
des Brom-Moleküls werden abgestoßen. Gleichzeitig
werden die Elektronen der C=C-Zweifachbindung in
Richtung auf die nun positivierte Seite des Brom-Moleküls
verschoben.
ln einem zweiten Reaktionsschritt kommt es zur Ausbildung
einer Bindung zwischen einem Kohlenstoff-Atom
und dem positivierten Brom-Atom; gleichzeitig bildet sich
dabei ein Bromid-lon. Danach liegen somit ein Carbeniumlon
(ein Teilchen mit einem positiv geladenen Kohlenstoff-
Atom) und ein Bromid-lon als Zwischenstufe vor. ln einem
schnellen Reaktionsschritt greift das Bromid-lon dann das
Carbenium-lon nucleophil an. Unter Bildung einer zweiten
C-Br-Bindung in der Ethyl-Gruppe entsteht als Endprodukt
der Reaktion, das Dibromprodukt.
H
4358.4
I
a) Toluol bildet in Gegenwart von Aluminiumtribromid mit
Chlorwasserstoff-Gas ein Carbenium-lon. Dadurch änded
sich das Absorptionsspektrum des Toluols und die Lösung
leitet den elektrischen Strom.
CH"
,4" ö+ ö-
rBrl
b) Cyclohexan ist ein reaktionsträges Alkan
H
Br-C-H
I
H*C-Br
/A\
I
t( )l
.v
CH"
-r'-*.n
U|. --o * *1t-üt vtBrH - (-f,
lBrl
+ lCl - .,1 .-Al-Brl
t-
lBr
4358.5
a) Die verschiedenen Reaktionsbedingungen werden durch
die KKK-Regel und die SSS-Regel beschrieben. Bei der
Reaktion von Brom mit Ethylbenzol in der Kälte, unter
Gegenwarl von Eisen(lll)-bromid als Katalysator, kommt
es zur Substitution am aromatischen Kern des MolekÜls.
Lässt man die Heaktion jedoch in der Siedehitze und bei
gleichzeitiger Bestrahlung mit Sonnenlicht oder UV-Licht
ablaufen, erhält man eine Substitution an der Seitenkette
des Ethylbenzols.
b) Bei der Seitenkettensubstitution (SSS) werden H-Atome
in der Seitenkette substituierl. Es können auch mehrere
H-Atome substituiert werden. Da jedes H-Atom für die
Substitution in Frage kommi, ergibt sich eine Vielzahl möglicher
Produkte.
Bei der Substitution am (KKK) Kern können fÜnf verschiedene
Bromethylbenzole gebildet werden.
SSS
H
I
H-C-H
I
H-C-Br
-lr---)
\-2
KKK
H
H-C-H
I
H-C-H
./:;*,8'r
l( )l
\.--
H
I
H-C-H
I
H-C-H
t(
I
v
I
Br-.'{t'-Br
H
I
H-C-H
l
H-C-H
-]-
a/--\)
[)
Y-
Br
H
I
H-C-H
l
H-C-H
Br.,\.Br
l()t -l-
Br
H
l
H-C-H
I
H-C-H
).-,s,
t( ) I
I -_/)
YBr
c) Kernbromierung als elektrophile Substitution:
H
I
H-C H
oder
H
I
H-C-H
I
lBr l
la-
+ lBr-Fe.--Brl
Brl
Aromaten - besondere Kohlenwasserstoffe 141