SSS und KKK-Regel - Unterrichtsstunde vom 21.09.2017 ch13

Filmtipp: Chemgamedia – Lichteinfluss auf die radikalische Bromierung von Benzol und Toluol

Chemgamedia - Lichteinfluss auf die radikalische Bromierung von Benzol und Toluol

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Unterrichtsmitschrift von Sarah Schienmann am 21.09.2017



SSS-Regel

Die SSS-Regel ist eine aus Beobachtungen abgeleitete Regel zur Regioselektivitätbei Substitutionsreaktion wie der Bromierung oder Chlorierung an alkyl-substituierten Aromaten wie ToluolEthylbenzol oder Xylol. Sie besagt, dass bei alkyl-substituierten aromatischen Verbindungen die Reaktion unter bestimmten Bedingungen an der Seitenkette und nicht am aromatischen Kern stattfindet. Die drei S stehen dabei für Strahlung (oder Sonne), Siedehitze und Seitenkette.

Dies lässt sich davon ableiten, dass radikalische Substitutionen an aliphatischenVerbindungen bei hohen Temperaturen (die Siedehitze vieler organischer Lösungsmittel wie Toluol liegt bei 100 bis 200 °C) sowie unter Bestrahlung ablaufen. Bestrahlung, durch die Sonne oder eine UV-Lampe, ist nötig, um Radikale zu bilden.[1] Aromatische Ringe werden unter diesen Bedingungen nicht angegriffen.[2]

Seitenkettenchlorierung von Toluol bei ≥ 110 °C (Siedepunkt von Toluol: 110,8 °C) induziert durch „Sonnenlicht“ (h·ν). Die Seitenkette ist blaumarkiert.

Das Gegenstück zur SSS-Regel ist die KKK-Regel,[3] bei der es um die elektrophile Substitution am aromatischen Ring selbst geht, während aliphatische Seitenketten nicht angegriffen werden.

Seite „SSS-Regel“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 6. Dezember 2016, 20:11 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=SSS-Regel&oldid=160407805 (Abgerufen: 4. November 2017, 18:57 UTC)



KKK-Regel

Die KKK-Regel ist eine aus Beobachtungen abgeleitete Regel zur Regioselektivität bei Substitutionsreaktionen wie Chlorierungen und Bromierungen an alkyl-substituierten Aromaten wie ToluolEthylbenzol oder Xylol. Sie besagt, dass bei alkyl-substituierten aromatischen Verbindungen eine Reaktion am aromatischen Kern in der Regel unter milden Bedingungen unter Einsatz eines Katalysators stattfindet. Die drei K stehen dabei für Kälte, Katalysator und Kern. Im Englischen kann die Regel als CCC rule übersetzt werden (Cold, Catalyst and Core substitution).[1]

Diese Regel lässt sich davon ableiten, dass elektrophile aromatische Substitutionen in Anwesenheit von Katalysatoren wie Aluminiumtrichlorid oder Eisentribromid, die die Elektrophilie des angreifenden Elektrophils steigern, ablaufen. Wärmezufuhr würde einen radikalischen Reaktionsverlauf begünstigen, bei dem aliphatische Seitenketten bevorzugter Reaktionspartner sind.

Elektrophile aromatische Substitution von Toluol am Kern (blau) in Gegenwart eines Katalysators (grün) bei tiefer Temperatur (Kälte).
Seite „KKK-Regel“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 14. Oktober 2017, 08:36 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=KKK-Regel&oldid=169971583 (Abgerufen: 4. November 2017, 18:58 UTC)

 

Das Gegenstück zur KKK-Regel ist deswegen die SSS-Regel, die die Bedingungen für eine radikalische Substitution (Siedehitze, Sonne/Strahlung) beschreibt, an der zwar aliphatische Seitenketten, nicht aber der aromatische Kern angegriffen wird.

Satirisches

Im 1990 erschienenen dritten Band der neunten Auflage des Römpp-Chemie-Lexikons findet man den folgenden wissenschaftlichen Witz:[2]

KKK-Regel. Regel, nach der sich mit Chemie beschäftigte weibliche Personen eher um Küche, Kinder u. Kirche kümmern sollten. Die früher sehr populäre KKK-R. wird heute nur noch selten befolgt u. wird daher in der 10. Aufl. dieses Werkes ersatzlos gestrichen. S.a. Substitution.“

Zu den (hier in anderer Reihenfolge aufgezählten) drei K siehe Kinder, Küche und Kirche. Der fingierte Lexikonartikel wurde in der folgenden Auflage des Lexikons zwar nicht wiederholt, aber die Streichung erfolgte nicht ersatzlos, anstatt der Scherzversion wird jetzt die ernsthafte KKK-Regel erläutert.