Mekanisme Reaksi Halogenasi Alkena

Reaksi halogenasi alkena berlangsung dalam dua tahap. Pada tahap pertama, ikatan π alkena yang bersifat sebagai nukleofil menyerang atom X^δ+ dari molekul X₂, sehingga dihasilkan ion halonium dan ion halida. Selanjutnya, pada tahap kedua, ion halida akan menyerang karbon halonium yang tersubstitusi lebih banyak dari sisi yang berlawanan (adisi anti), sehingga dihasilkan suatu rasemat dihalo alkana atau alkil halida visinal. Sama halnya dengan reaksi hidrogenasi yang telah dibahas sebelumnya, reaksi halogenasi alkena juga bersifat stereospesifik.

Selanjutnya, untuk memahami mekanisme reaksi halogenasi tersebut, Anda dapat mempelajari contoh mekanisme reaksi brominasi yang diberikan pada Gambar berikut.

Gambar di atas menjelaskan mekanisme reaksi halogenasi antara suatu propena dengan bromin. Pada tahap pertama, Ikatan π propena yang bertindak sebagai nukleofil menyerang atom Br^δ+ dari molekul Br₂ sehingga menghasilkan ion bromonium dan ion bromida. Selanjutnya, pada tahap kedua, ion bromida yang terbentuk pada tahap pertama akan menyerang karbon bromonium yang lebih tersubstitusi dari arah berlawanan, sehingga dihasilkan rasemat 1,2-dibromopropena. Terbentuknya ion halonium ini telah dibuktikan oleh Kochi pada tahun 1998 melalui teknik difraksi sinar X sebagaimana dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

Orientasi arah serangan ion bromida kepada karbon yang lebih tersubstitusi ini disebabkan muatan positif yang lebih terstabilkan pada karbon tersebut, dibandingkan dengan muatan positif pada karbon yang kurang tersubstitusi. Untuk memahami penjelasan ini, Anda dapat melihat ilustrasi pada Gambar berikut.

Pada molekul sikloalkena, reaksi brominasi akan menghasilkan produk trans-halosikloalkana. Sebagai contoh, jika siklopentena direaksikan dengan bromin, maka akan dihasilkan trans-1,2-dibromopentana, sebagaimana dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Jika molekul air ditambahkan ke dalam campuran reaksi tersebut, maka akan dihasilkan senyawa bromohidrin.

Tahap awal mekanisme reaksi pembentukan bromohidrin tersebut sama dengan tahap awal reaksi halogenasi. Ikatan π alkena yang bertindak sebagai nukleofil menyerang ion Br^δ+ dari molekul Br₂, sehingga dihasilkan ion bromonium dan ion bromida.  Pada tahap kedua, yang menyerang ion bromonium bukanlah ion bromida, tetapi molekul air. Molekul air menyerang karbon halonium yang tersubstitusi lebih banyak dari sisi yang berlawanan (adisi anti), sehingga dihasilkanlah bromohidrin, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar berikut.