20.20 : התמרה רדיקלית: ברומין אלילי

בסינתזה אורגנית, ניתן לשנות את היווצרות התוצרים על ידי שינוי תנאי התגובה. לדוגמה, תוצר סיפוח דיברומו נוצר כאשר פרופן מטופל בברום בטמפרטורת החדר. לעומת זאת, פרופן עובר התמרה אלילית בממסים לא קוטביים בטמפרטורות גבוהות כדי לתת 3-ברומופרופן. על מנת להימנע מתגובת הסיפוח, יש לשמור על ריכוז הברום נמוך ככל האפשר לאורך כל התגובה. ניתן להשיג זאת באמצעות N-ברומוסוקסינימיד (NBS) כמגיב במקום ברום מולקולרי.

פרופן מגיב עם NBS בנוכחות אור או מי חמצן באמצעות התמרה רדיקלית ליצירת אליל ברומיד או 3-ברומופרופן. בדומה לתגובות רדיקליות, מנגנון הברומינציה האלילי כולל שלושה שלבים: התחלה, התפשטות וסיום. בשלב ההתחלה, NBS עובר פירוק הומוליטי של קשרי N-Br חלשים בנוכחות אור או מי חמצן ליצירת רדיקל ברום. במהלך שלב ההתפשטות הראשון, רדיקל הברום שנוצר מוציא את המימן האלילי כדי לתת רדיקל אלילי מיוצב רזוננס ו-HBr. ה-HBr שנוצר מגיב מיד עם NBS בתגובה יונית המייצרת Br_2, המשתתף בשלב ההתפשטות השני. בסופו של דבר, בשלב הסיום, מתחברים רדיקלים שונים, מה שגורם להיווצרות תוצרים לא רדיקליים המובילים להפסקת התגובה. לאורך כל התגובה, ריכוזי HBr ו_Br_2 נשמרים במינימום. בתנאים אלו, כלומר בממס לא קוטבי עם ריכוז נמוך מאוד של ברום, הסיפוח היוני של Br_2 אינה מתחרה בהצלחה עם ברום רדיקלי.

ברומינציה רדיקלית של אלקנים מותמרים אלילית יוצר תערובת של תוצרים. הסיבה לכך היא ייצוב הרזוננס של תוצר ביניים רדיקלי אלילי שנוצר, שיכול להסיר הלוגן מכל אחד מהאתרים (איור 1).