Dieni coniugati: attacco elettrofilo, reazioni, meccanismo

I dieni coniugati presentano due doppi legami separati da un solo legame singolo come ad esempio l’1,3-butadiene CH₂=CH-CH=CH₂.
I dieni sono composti organici bifunzionali caratterizzati dalla presenza di due doppi legami carbonio-carbonio.

Diversamente dai dieni cumulati e dai dieni isolati i dieni cumulati hanno particolari caratteristiche relative alla stabilità, struttura e reattività.

Reazioni dei dieni coniugati

A seguito di un attacco elettrofilo i dieni coniugati danno due prodotti di reazione isomeri tra loro: l’addotto 1,2 e quello 1,4.
Ad esempio dalla reazione tra l’1,3-butadiene con HBr si formano sia il 3-bromo1-butene che l’1-bromo-2-butene

Quando da una reazione si ottengono due prodotti uno è quello che si forma più rapidamente ed è sotto il controllo cinetico e l’altro si forma più lentamente ma è più stabile ed è sotto il controllo termodinamico.

Il 3-bromo1-butene è il prodotto che si forma sotto il controllo cinetico e l’1-bromo-2-butene è quello che si forma sotto il controllo termodinamico.

In entrambi i casi si verifica la rottura di un doppio legame, la formazione di un legame carbonio-idrogeno e un intermedio carbocationico allilico secondario.
L’addizione dell’alogenuro a tale carbocatione dà luogo alla formazione dell’1-bromo-2-butene.
Può tuttavia verificarsi il riarrangiamento del carbocatione allilico con formazione di un carbocatione primario meno stabile che dà luogo alla formazione del 3-bromo1-butene

E’ possibile controllare le condizioni di reazione per favorire un prodotto rispetto a un altro: le basse temperature favoriscono l’addotto 1,2 infatti a temperature basse si ottiene in maggiori quantità il prodotto che si forma più velocemente cioè quello che passa per il caboacatione più stabile in accordo con la regola di Markovnikov  formulata dal chimico russo Vladimir Vasilevič Markovnikov nel 1870 in quanto non c’è equilibrio termodinamico. La reazione è quindi sotto il controllo cinetico.

Se la reazione avviene a temperature maggiori si verifica l’equilibrio termodinamico e si forma in maggiori quantità l’addotto 1,4 che è un alchene disostituito più stabile rispetto a quello monosostituito e la reazione avviene sotto il controllo termodinamico.