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Radikale

Radikalische Chlorierung eines enantiomerenreinen Eduktes

Ein Beispiel für den Verlust der stereochemischen Information bei einer Radikal-Reaktion an einem Stereozentrum ist die Chlorierung von 2-Brombutan. Wird ein reines Enantiomer dieser chiralen Verbindung umgesetzt, so wird das 2-Brom-2-chlorbutan nur als Racemat erhalten. Im Verlauf der Reaktion wird also ein Zustand durchlaufen, der achiral ist, so dass das enantiomerenreine Edukt in ein racemisches Produkt umgewandelt wird.

Durch das Abstrahieren des Wasserstoff-Atoms beim (S)-2-Brombutan durch ein Chlor-Radikal entsteht das sp2 -hybridisierte planare Brombutan-Radikal. Die Annäherung eines Chlor-Moleküls an dieses Radikal ist von oberhalb oder unterhalb der Ebene des sp2 -Zentrums gleich günstig. Somit entstehen die beiden Enantiomeren im Verhältnis 1:1; es resultiert also ein Racemat. Das Produkt ist optisch inaktiv und die stereochemische Information des Edukts ist verloren gegangen.

Die Bildung des planaren, sp2-hybridisierten Brombutan-Radikals durch den Angriff eines Chlor-Radikals kann anhand der Chimeanimation nachvollzogen werden. Dabei ist zu erkennen, wie sich durch die Ausbildung der planaren Struktur die Substituenten am Radikalzentrum räumlich voneinander entfernen und dadurch deren gegenseitige Abstoßung minimiert wird.

Abb.1
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Abb.2

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