유기 과산화물이 있는 경우 알켄에 브롬화수소를 첨가하면 마르코프니코프의 법칙에 의해 예측되지 않는 이성질체가 생성됩니다. 예를 들어, 과산화물이 있는 상태에서 2-메틸프로펜에 브롬화수소를 첨가하면 1-브로모-2-메틸프로판이 생성됩니다. 이 첨가 반응은 위치선택성을 역전시키는 자유 라디칼 메커니즘을 통해 진행됩니다. 자유라디칼 반응 메커니즘은 개시, 전파, 종결의 세 단계로 구성됩니다.
첫 번째 개시 단계에서 라디칼 개시제의 산소-산소 결합은 균일 절단을 겪습니다.
O-O 결합의 균질분해에 필요한 에너지는 159 kJ mol–1(38 kcal mol–1)에 불과하므로 디-tert-부틸 퍼옥사이드는 탁월한 자유 라디칼 개시제입니다.
두 번째 개시 단계에는 tert-부톡시 라디칼에 의한 HBr로부터 수소의 발열(ΔH = –70 kJ mol–1) 추출이 포함됩니다. 그러나 브롬의 추출은 열역학적으로 바람직하지 않습니다(ΔH = 163 kJ mol–1).
전파 단계에서 브롬 라디칼은 알켄과 반응하여 알킬 라디칼을 생성합니다.
과산화물이 있을 때 덜 치환된 탄소에 위치 선택적으로 브롬을 첨가하는 것은 전이 상태로부터 이해될 수 있습니다. 전이 상태는 더 많이 치환된 라디칼의 형성이 덜 치환된(그리고 덜 방해받은) 탄소 원자에서 브롬 라디칼에 의한 공격을 포함한다는 것을 보여줍니다. 이는 덜 치환된 라디칼의 전이 상태보다 에너지가 더 낮습니다. 또 다른 이유는 과접합 및 유도 효과로 인해 더 많이 치환된 라디칼에 의해 나타나는 안정성입니다.
라디칼이 결합하여 비라디칼 생성물이 생성되면 반응이 종료됩니다.
첫 번째 전파 단계가 흡열이기 때문에 알켄에 대한 과산화물 매개 HI의 첨가가 발생하지 않는 반면, 두 번째 전파 단계는 흡열이므로 HCl과의 반응은 진행되지 않습니다.
알켄에 브롬화수소를 첨가하면 브롬 라디칼은 양쪽 면에서 덜 치환된 비닐 탄소를 동일한 정도로 공격할 수 있습니다. 따라서 알켄이 입체적일 때 생성물의 라세미 혼합물이 얻어집니다.
장에서 8:
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