L'halogénation est l'ajout de chlore ou de brome à travers la double liaison dans un alcène pour produire un dihalogénure vicinal. La réaction se produit en présence de solvants inertes et non nucléophiles, tels que le chlorure de méthylène, le chloroforme ou le tétrachlorure de carbone.
Considérez la bromation du cyclopentène. Le brome moléculaire est polarisé à proximité des électrons π du cyclopentène. Un atome de brome électrophile s'ajoute à travers la double liaison, formant un intermédiaire ionique bromonium cyclique.
Un ion bromonium est plus stable que le carbocation analogue, car il a plus de liaisons covalentes et tous les atomes ont rempli des octets.
Dans la deuxième étape, le nucléophile, un ion bromure, attaque l'un des atomes de carbone de l'ion bromonium ponté. En raison de la non-disponibilité des orbitales de liaison et de l'encombrement stérique, le nucléophile s'approche des orbitales anti-liantes, pointant à l'opposé de la liaison carbone-brome. Cela explique l'anti-addition.
Ainsi, l'addition de deux atomes de brome a lieu à partir des faces opposées de la double liaison dans le cyclopentène pour donner du trans-1,2-dibromocyclopentane.
La configuration de l'alcène de départ détermine le résultat stéréochimique des réactions d'halogénation. Par exemple, l’addition sur le cis-2-butène génère une paire d’énantiomères, tandis que l’addition sur le trans-2-butène produit un composé méso. Par conséquent, l’halogénation des alcènes est une réaction diastéréospécifique.