Skript 2. MAR 2012/13

6 Organische Chemie Seite 54
diesem Bereich erhöhter negativer Ladung, so kann es zu einer Polarisierung des Brom-Moleküls
kommen. Durch die erhöhte Ladungsdichte der Doppelbindung werden die Elektronen des Brom-
Moleküls abgestossen. Gleichzeitig wird ein Elektronenpaar des Alkens auf die positivierte Seite des
Brom-Moleküls verschoben. Zwischen dem C-Atom und dem positivierten und deshalb elektrophilen
Br-Atom bildet sich eine Bindung, gleichzeitig entsteht ein Br - -Ion. Man spricht von einer
heterolytischen Bindungsspaltung. Im zweiten Reaktionsschritt lagert sich das nucleophile Br – -Ion an
das nun positiv geladene C-Atom an und es bildet sich eine weitere C–Br-Bindung. So erfolgen bereits
bei Zimmertemperatur Additionsreaktionen.
Carbenium-Ion
Reaktionsmechanismus der
elektrophilen Addition von
Brom an Ethen:
H
H
C
C
H
H
H
H
C
C
H
H
Gesamtreaktion:
Elektrophile Addition
Ethen + Brom 1,2-Dibromethan
Die Elektronendichte im Bereich der Doppelbindung wird durch Substituenten an den C-Atomen
beeinflusst. So reagiert Chlorethen etwa 25-mal langsamer mit Brom als Ethen. 1,2-Dichlorethen
reagiert nocht langsamer und Tetrachlorethen praktisch nicht. Aufgrund der grösseren Elektronegativität
kommt es zu einer Elektronenverschiebung der C-Cl-Bindung. Die Ladungsverschiebung wirkt über
die direkt betroffene Bindung hinaus auch auf die benachbarten Bindungen. Im Bereich der C=C-
Bindung nimmt die Elektronendichte ab.
Ethen (Ethylen): Ethen ist heute der wichtigste Grundstoff für organische Synthesen in der
chemischen Industrie. Da Ethen-Moleküle symmetrisch gebaut sind, ergeben sich bei der Addition
keine isomeren Nebenprodukte. Etwa die Hälfte des hergestellten Ethens wird zum Kunststoff
Polyethen (Polyethylen, PE) umgesetzt.
Alkine
Treten in Kohlenwasserstoffen CC-Dreifachbindungen auf, so gehören die Moleküle zur Stoffklasse
der Alkine. Ethin, der einfachste Vertreter der Alkine, brennt mit einer sehr hellen und stark russenden
Flamme; Ethin-Luft-Gemische sind. explosionsfähig. Mit reinem Sauerstoff erreicht man eine
Verbrennungstemperatur von 3000°C. Ethin wird daher zum Schweissen verwendet.
Bei Alkinen sind Additionsreaktionen in zwei Stufen möglich.
Aufgaben:
17. Ein Mol Cyclopenten wird mit drei Mol Brom gemischt.
a) Das Gemisch wird zuerst im Dunkeln reagieren gelassen.
b) Danach wird das Gemisch belichtet.
Formuliere alle Reaktionsgleichungen (Gesamtreaktion für a) und b) und Reaktionsmechanismus)
18. Ein Mol 1,2-Dichlorbut-1,3-dien wird mit einem Mol Chlor reagieren gelassen. Formuliere die
Reaktionsgleichung für die Gesamtreaktion. Welche der beiden Doppelbindungen wird bevorzugt
chloriert? Begründe.