0 Daumen
231 Aufrufe

Aufgabe


IMG_2102.jpeg

Text erkannt:

VBT-3-2) Die Eliminierung von Bromwasserstoff aus 2-Brom-2,3-dimethylbutan fĂŒhrt zu den isomeren Olefinen 1 und 2. Die Zusammensetzung des Produktgemisches kann durch die Wahl der Base gesteuert werden. Mit Ethoxid in Ethanol wird Olefin 1, mit tert.-Butoxid in tert.-Butanol wird Olefin \( \mathbf{2} \) bevorzugt gebildet.

Zeichnen Sie die Strukturformeln der Olefine, benennen Sie diese mit IUPAC-konformen Namen, kennzeichnen Sie die beobachtete RegioselektivitĂ€t mit den ĂŒblichen Fachbegriffen und erlĂ€utern Sie prĂ€gnant, mit welcher Base welches Olefin bevorzugt gebildet wird.

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

GrĂŒĂŸe chemweazle,

ÎČ-Eliminierung am Bromalkan

Dehydrohalogenierung mit Alkohholaten als Basen, Natriumethanolat und Natrium-tert.-Butanolat an einem Bromalkanderivat

Edukt : Bromalkan, ein verzweigtes Bromhexanisomer , 2-Brom-2,3-dimethylbutan

Skizze
2-Brom-2,3-dimethylbuthan E2-Reaktion.JPG

Es sind 2 ÎČ-Eliminierungen möglich.


Das C-Atom Nr. 2 besitzt das Bromatom, die Abgangsgruppe, Austrittsgruppe, auch Nucleofug genannt. Man kann es als das α-C-Atom zusÀtzlich bezeichnen. Das Bromatom(Halogenatom) wird auch somit alpha-stÀndig genannt.

Dem C-Atom Nr. 2 sind sowohl das C-Atom Nr. 3 mit und das C-Atom Nr. 1 mit jeweils mindestens einem H-Atom benachbart.

Man könnte das C-Atom Nr. 3 als ÎČ-Atom bezeichnen und entsprechend das C-Atom Nr. 1 als ÎČ*-Atom benennen.

Bei einer der Eliminierungen entsteht die Doppelbindung zwischen den beiden C-Atomen Nr. 2 und Nr. 3, wenn das &beta-stÀndige H-Atom und das α-stÀndige Bromatom abgespalten werden.

Analog könnten auch das beta * - stÀndige H-Atom am C-Atom Nr. 1 und das Bromatom am C-Atom Nr. 2 abgespalten werden, dann entsteht die Doppelbindung zwischen den beiden Kohlenstoffatomen Nr.1 und Nr.2.

Produkte der Eliminierungsreaktion und deren Namen

Olefin 1 : Saytzew-Produkt, 2,3-Dimethyl-2-Buten oder

2,3-Dimethyl-but-2-en

C(1)H3–C(2)(CH3)=C(3)(CH3)2

Olefin 2 : Hofmann-Produkt, 2,3-Dimethyl-1-Buten oder 2,3-Dimethyl-But-1-en

C(1)H2=C(2)(CH3)–C(3)H(CH3)2

Reaktionsmechanismus

Skizze

2,3-Dimethyl-2-brom-Bu-H E2-Mechan. o. ÜZ.JPG

Produktverteilung bei Verwendung unterschiedlicher Basen

Bei der Verwendung von Natrium-ethanolat wird das energetisch gĂŒnstigere Saytzew-Produkt, hier im Text mit Olefin 1 bezeichnet, ĂŒberwiegen.
Es ist das 2,3-dimethyl-2-buten.

Base : Na (+)   *   (-)O-CH2-CH3

Bei der sterisch anspruchsvolen Base , Natrium-tert. Butanolat hingegen ĂŒberwiegt das energetisch ungĂŒnstigere Hofmann-Produkt.

Es ist das Konstitutinsisomer, Olefin 2 hier im Text, das 2,3-Dimethyl-1-Buten.

Base : Na (+)    *   (-)O-C(CH3)3


Das tert.-Butanolation ist sterisch sehr anspruchsvoll, es hat den voluminösen Tert-Butylrest mit 3 Methylgruppen am Alkoholat-C-Atom, deshalb erfolgt ein Angriff pro Volumen und Zeit hĂ€ufiger aus rĂ€umlichen GrĂŒnden an der außen gelegenen Methylgruppe, das ist das Kohlenstoffatom Nr. C(1).

Generell greifen sterisch anspruchsvolle Basen schneller, hĂ€ufiger pro Zeit, an den Ă€ußeren Enden eines MolekĂŒls an, als in den durch Methylgruppen abgeschirmten mittleren MolekĂŒl-Teilen.

Um an ein sterisch abgeschirmten Teil anzugreifen, muß die Base ganz heftig mit dem MolekĂŒl zusammenstoßen, solche heftige MolekĂŒlzusammenstĂ¶ĂŸe geschehen aber pro Zeiteinheit seltener.

Das Ethanolation hingegen ist durch den kleinen Ethylrest wesentlich kleiner, rĂ€umlich nicht so anspruchsvoll, kann auch sehr hĂ€ufig sowohl am H-Atom von C-Atom Nr.1 und am H-Atom an C-Atom Nr. 3 gleichermaßen gut angreifen.

Die beiden Produkte im Vergleich, Saytzew- und Hofmann-Eliminierungsprodukt

Energetisch gĂŒnstiger ist jedoch das Olefin 1 mit der Doppelbindung an C(2), also das Saytzew-Produkt, 2,3-Dimethyl-2-Buten. Die Gesamtenergie der Elektronen ist hier geringer, als beim konstitutionsisomeren Hoffmann-Produkt, dem 2,3-Dimethyl-1-Buten.

Ursache ist die Stabilisierung durch die Induktiven Effekte(+I-Effekt). Die Doppelbindung im 2-Butenderivat erhÀlt 4 + I-Effekte, beim 1-Butenderivat sind dagegen nur 2 +-Effekte durch die benachbarten Alkylgruppen wirksam.

Skizze
+I-Stabilisierung 1-Buten u. 2-Buten.JPG

Avatar von 6,4 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Chemielounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community