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Bromurazione del carbonio benzilico

  |   Chimica, Chimica Organica

Il gruppo benzilico o benzile è un gruppo funzionale avente formula C6H5CH2

che viene spesso confuso con il gruppo fenilico C6H5

Il carbonio adiacente all’anello benzenico è detto carbonio benzilico e gli atomi di idrogeno legati a questo carbonio sono detti idrogeni benzilici.

Il gruppo benzilico è particolarmente reattivo perché i suoi intermedi ionici o radicalici sono  stabilizzati per risonanza grazie alla possibilità di poter delocalizzare la carica all’interno dell’anello benzenico.

Bromurazione del toluene

Il toluene è il più semplice dei composti contenenti un carbonio benzilico.

Se viene fatta una bromurazione del toluene il prodotto di reazione dipende dalle condizioni di reazione. Possono infatti avvenire due tipi di reazioni con diverso meccanismo:

  • Sostituzione elettrofila aromatica
  • Bromurazione radicalica

Nel caso della sostituzione elettrofila aromatica il toluene viene fatto reagire con il bromo e un acido di Lewis che funge da catalizzatore come il bromuro di ferro (III).

Il bromo reagisce con il bromuro di ferro (III) dando in situ lo ione bromonio Br+ che è un elettrofilo:

Br2 + FeBr3 → Br+ + FeBr4

Dalla reazione tra toluene  che contiene il gruppo attivante -CH3 orto,para-direttore si ottengono, quali prodotti di reazione, i due isomeri o-bromotoluene e  p-bromotoluene.

Affinché avvenga la bromurazione radicalica è necessario che si formi, nel corso dell’iniziazione, il radicale Br· a seguito della scissione omolitica del legame tra i due atomi di bromo che avviene in presenza di luce.

Nella fase prima fase di propagazione il radicale Br· attacca un idrogeno benzilico con formazione di HBr e di un radicale benzilico C6H5CH2·

Nella seconda fase di propagazione il radicale benzilico attacca una molecola di bromo con formazione di bromometil-benzene noto come bromuro di benzile e di un radicale Br·

La terminazione avviene per combinazione di due radicali.

Poiché la chiave della bromurazione radicalica prevede la formazione di un radicale benzilico è necessario che il carbonio benzilico abbia almeno un atomo di idrogeno infatti se il carbonio benzilico è legato a tre sostituenti come tre gruppi -CH3 la reazione non avviene.

Applicazioni

I prodotti della bromurazione benzilica possono essere utilizzati quali prodotti di partenza per ottenere altri composti.

Ad esempio dalla reazione del bromuro di benzile con:

  • NaN3 si ottiene un’azide: C6H5CH2N3
  • KSH si ottiene un tiolo: C6H5CH2SH