Alkenlerden Halohidrin Oluşumu

Propen gibi alkenler, bitişik karbonlar üzerinde bir halojen ve bir hidroksil grubuna sahip bir bileşik olan bir halohidrin elde etmek için su varlığında bir halojen ile reaksiyona girer.

Mekanizmadaki ilk adım, bir bromonyum iyonu veren çift bağ boyunca elektrofilik brom ilavesini içerir.

Fazla miktarda bulunan su, bir nükleofil görevi görür ve üç üyeli halkayı açmak için bromonyum iyonunun daha fazla ikame edilmiş karbonuna saldırır.

Sterik kalabalıklaşma ve bağ orbitallerinin bulunmaması, nükleofilin saldırısını karbon-brom bağının karşı tarafındaki bir antibonding orbitaline yönlendirir.

Protonlanmış bromohidrin güçlü bir asit olduğundan, ürüne 1-bromo-2-propanol veren suya bir proton kaybeder.

Bir hidroksil grubunun daha ikame edilmiş bir karbona bölgesel seçici ilavesi, iki faktörün kombinasyonuna dayalı olarak açıklanmaktadır. Bromonyum iyonunun elektrostatik potansiyel haritası, daha fazla ikame edilmiş karbonun daha fazla karbokatasyon karakterine sahip olduğunu ve nükleofilin saldırısını kolaylaştırdığını gösterir.

Ayrıca, brom ve daha fazla ikame edilmiş karbon arasındaki bağ, daha az ikame edilmiş karbonun bağından daha uzundur, yani nükleofil daha fazla ikame edilmiş karbona saldırdığında halka açma geçiş durumu daha düşük enerji gerektirir.

Bir sonraki adım, bir kiral merkez oluşturulduğunda stereokimyasal sonucu tanımlamaktır. Bir propene bir halojenin eklenmesi, enantiyomerik olarak köprülenmiş ara ürünler üretir ve karşı yüzden bir nükleofil eklenmesi, bir çift halohidrin enantiyomerine yol açar.

Başka bir durumda, 1-metilsikloheksen, bir çift enantiyomerik bromonyum iyonu vermek için brom ile reaksiyona girer. Suyun anti ilavesi, rasemik bir karışım olarak trans-2-bromo-1-metilsikloheksanol verir.

Alkenler suda çözünmediğinden, reaksiyon genellikle sulu dimetil sülfoksit gibi çözücülerde gerçekleştirilir. N-Bromosüksinimid, stabil ve daha az zararlı bir brom kaynağı olarak hizmet eder.

İlginç bir şekilde, biyolojik sistemlerde, bromoperoksidaz, brom iyonunu karşılık gelen hipobromöz aside oksitler, bu da substrata elektrofilik eklenmesi ve ardından su ile reaksiyona girmesi üzerine, bir bromohidrin olan 2-bromo-1-fenil-1,3-propandiol verir.