Addizione radicalica di HBr agli alcheni: meccanismo e orientamento anti-Markovnikov
L’addizione radicalica di HBr ad un alchene avviene con orientazione anti-Markovnikov. Ad esempio, nel caso del propene si ottiene l’1-bromo,2-metilpropano. Le reazioni di addizione agli alcheni possono essere catalizzate da piccole quantità di perossidi o di azocomposti termolabili o per irradiazione con luce ultravioletta. Queste reazioni sono, quasi senza eccezioni, reazioni a catena di radicali liberi.
# Meccanismo della reazione a catena
Inizialmente, avviene la fase di iniziazione, seguita dalla propagazione e terminazione. Durante la propagazione, si forma il prodotto dell’addizione radicalica.
La reazione porta ad un prodotto anti-Markovnikov, permettendo di ottenere dagli alcheni alogenuri alchilici con l’alogeno sull’atomo di carbonio che ha più idrogeni. Tale metodo costituisce una via per la preparazione di bromuri primari, benché di regola venga preferita l’idroborazione. Il meccanismo di addizione radicalica è altresì mostrato in figura.
Orientamento e stabilità relativa dei radicali
L’addizione radicalica di Br· al 2-metil-1-propene avviene sul primo carbonio in quanto si forma il radicale più stabile. Si ricordi che la stabilità relativa dei radicali segue l’ordine: terziario > secondario > primario.
L’orientazione nella addizione radicalica ad un doppio legame è la stessa che nell’addizione di un protone; tuttavia, i prodotti finali sono diversi. Questo perché in un caso l’idrogeno entra per primo, dando luogo alla formazione del carbocatione più stabile, mentre nell’altro caso è il bromo ad entrare per primo, generando il radicale più stabile.
Termine della reazione e limitazioni
Poiché le reazioni di propagazione della catena si ripetono continuamente, la decomposizione di una singola molecola di iniziatore può produrre un gran numero di molecole del prodotto. La reazione ha termine quando due trasportatori della catena (due radicali liberi) si incontrano. Va notato che la reazione di addizione radicalica di HCl e HI non avviene a causa della forza del legame H-Cl e della lenta addizione del radicale I al doppio legame.
In conclusione, l’addizione radicalica di HBr agli alcheni segue un meccanismo di reazione a catena che porta alla formazione del prodotto anti-Markovnikov, offrendo una via per la sintesi di alogenuri alchilici primari. La stabilità relativa dei radicali e le condizioni di reazione giocano un ruolo fondamentale nel determinare l’orientamento e la riuscita della reazione.