Różnica między regułą Markovnikova a regułą antymarkovnikowską

Kluczowa różnica - reguła Markovnikov vs.
 

Na początku lat 70. XIX wieku rosyjski chemik Władimir Markonikow wyprowadził regułę na podstawie serii obserwacji empirycznych. Reguła została opublikowana jako reguła Markovnikova. Markovnikov's reguła pomaga przewidzieć wynikowy wzór alkanu, gdy związek o wzorze ogólnym HX (HCl, HBr lub HF) lub H₂₎O dodaje się do asymetrycznego alkenu (takiego jak propan). Możliwe jest odwrócenie mniejszych i większych produktów, gdy warunki reakcji ulegną zmianie, oraz proces ten nazywany jest dodatkiem anty-Markovnikov. The kluczowa różnica między regułą Markovnikova a regułą anty-Markovnikov wyjaśniono poniżej.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest reguła Markovnikova
3. Co to jest reguła antymarkovnikowa
4. Porównanie obok siebie - reguła Markovnikov vs. anty-Markovnikov w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest reguła Markovnikova?

Definicja reguły Markovnikova polega na dodaniu kwasu protonowego o wzorze HX (gdzie X = halogen) lub H₂₎O (uważany za H-OH) do alkenu, wodór przyłącza się do podwójnie związanego węgla o większej liczbie atomów wodoru, podczas gdy fluorowiec (X) przyłącza się do drugiego węgla. Dlatego reguła ta jest często interpretowana jako „bogaci bogacą się”. Regułę można zilustrować, stosując reakcję propenu z kwasem bromowodorowym (HBr) w następujący sposób.

Rycina 01: Reguła Markovnikova jest zilustrowana reakcją propenu z kwasem bromowodorowym

Tę samą zasadę stosuje się, gdy alken reaguje z wodą tworząc alkohol. Grupa hydroksylowa (-OH) dodaje do podwójnie związanego węgla większą liczbą wiązań C-C, podczas gdy atom wodoru (H) dodaje się do drugiego podwójnie związanego węgla, który ma więcej wiązań C-H. Dlatego zgodnie z regułą Markovnikova, gdy HX jest dodawany do alkenu, główny produkt ma atom H w pozycji mniej podstawionej, a X w pozycji bardziej podstawionej. Dlatego ten produkt jest stabilny. Nadal jednak możliwe jest utworzenie produktu mniej stabilnego lub nazywamy go produktem mniejszym, w którym atom H wiąże się z bardziej podstawioną pozycją wiązania C = C, podczas gdy X wiąże się z pozycją mniej podstawioną.

Rycina 02: Dodanie bromowodoru do alkenu

Mechanizm dodawania HX do alkenu można wyjaśnić w dwóch etapach (patrz rys. 02). Po pierwsze, dodanie protonu (H⁺) zachodzi, ponieważ podwójne wiązanie C = C alkenu reaguje z H⁺ HX (w tym przypadku jest to HBr) z wytworzeniem półproduktu karbonatyzacji. Następnie zachodzi reakcja elektrofila i nukleofila jako drugi etap tworzenia nowego wiązania kowalencyjnego. W naszym przypadku br^- reaguje z półproduktem do nasycania dwutlenkiem węgla, który odpowiada za dodatni, z wytworzeniem produktu końcowego.

Co to jest reguła antymarkovnikowa?

Reguła Antymarkovnikowa wyjaśnia przeciwieństwo pierwotnego stwierdzenia reguły Markovnikova. Gdy HBr dodaje się do alkenu w obecności nadtlenku, atom H wiąże się z podwójnie związanym węglem, który ma mniej wiązań C-H, podczas gdy Br wiąże się z innym węglem, który ma więcej wiązań C-H. Ten efekt jest również znany jako Efekt Kharash lub efekt nadtlenku. Dodawanie anty-Markovnikov ma również miejsce, gdy reagenty są wystawione na działanie światła ultrafioletowego. Jest to dokładne przeciwieństwo reguły Markovnikova. Jednak zasada anty-Markovnikova nie jest dokładnym odwrotnym procesem dodawania Markovnikova, ponieważ mechanizmy tych dwóch reakcji są całkowicie różne.

Reakcja Markovnikova jest mechanizmem jonowym, podczas gdy reakcja anty-Markovnikova jest mechanizmem wolnorodnikowym. Mechanizm zachodzi jako reakcja łańcuchowa i składa się z trzech etapów. Pierwszym etapem jest etap inicjowania łańcucha, w którym zachodzi fotochemiczna dysocjacja HBr lub nadtlenku z wytworzeniem wolnych rodników Br i H. Następnie w drugim etapie wolny rodnik Br atakuje cząsteczkę alkenu, tworząc dwa możliwe wolne rodniki bromoalkilowe. Wolny rodnik 2 ° jest bardziej stabilny i tworzy się głównie.

Rycina 3: Przykłady dodatków anty-Markovnikov

W ostatnim etapie bardziej stabilny wolny rodnik bromoalkilowy reaguje z HBr, tworząc produkt anty-Markovnikov plus inny wolny rodnik bromowy, który kontynuuje reakcję łańcuchową. W przeciwieństwie do HBr, HCl i HI nie dają produktów anty-Markovnikov, ponieważ nie podlegają reakcji addycji wolnych rodników. Jest tak, ponieważ wiązanie H-Cl jest silniejsze niż wiązanie H-Br. Mimo że wiązanie H-I jest znacznie słabsze, powstaje ja₂₎ jest bardziej preferowany, ponieważ wiązanie C-I jest stosunkowo niestabilne.

Jaka jest różnica między regułą Markovnikova a regułą przeciw Markovnikovowi?

Reguła Markovnikov vs. Anti Markovnikov
Reguła Markovnikova wyjaśnia, kiedy dodanie kwasu protonowego o wzorze HX (gdzie X = halogen) lub H2)O (uważany za H-OH) do alkenu, wodór przyłącza się do podwójnie związanego węgla o większej liczbie atomów wodoru, podczas gdy fluorowiec (X) przyłącza się do drugiego węgla.	Reguła antymarkovnikowa wyjaśnia, kiedy HBr dodaje się do alkenu w obecności nadtlenku, wiązania atomów H z podwójnie związanym węglem, który ma mniej wiązań C-H, natomiast wiązania Br z drugim węglem, który ma więcej wiązań C-H
Mechanizm
Mechanizm jonowy	Mechanizm wolnych rodników
Reagenty
HCl, HBr, HI lub H2)O	Tylko HBr (nie HCl ani HI podlegają tej reakcji addycji)
Medium / Catalyst
Nie jest wymagane medium	Nadtlenek lub ultrafiolet muszą być obecne

streszczenie - Reguła Markovnikov vs. 

Markovnikov i anty-Markovnikov to dwa rodzaje reakcji addycji zachodzących między HX (HBr, HBr, HI i H₂₎O) i alkeny. Reakcja Markovnikova zachodzi, gdy dodanie HX do alkenu, w którym H wiąże się z mniej podstawionym atomem węgla wiązania podwójnego, podczas gdy X wiąże się z innym podwójnie związanym atomem węgla poprzez mechanizm jonowy. Reakcja anty-markownikowa zachodzi, gdy HBr (nie HCl, HI lub H2O) dodaje się do alkenu, w którym Br wiąże się z mniej podstawionym podwójnie związanym węglem, podczas gdy H wiąże się z drugim atomem węgla, poprzez mechanizm wolnorodnikowy. Na tym polega różnica między regułą Markovnikova a regułą antymarkovnikowską.

Pobierz plik PDF zasady Markovnikov vs. Anti-Markovnikov

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między regułą Markovnikova a regułą przeciw Markovnikovowi

Odniesienie:

1. Frederick A. Bettelheim, William H. Brown, Mary K. Campbell i Shawn O. Farrell. (2012). Wprowadzenie do publikacji ogólnych, organicznych i biochemicznych, Cengage Learning Publications.
2.Murthy, C. P. (2008). University Chemistry (Vol. 1). New Age International
3. Bhagi, A i Raj, G. (2010), Krishna's I.A.S. Chemia, Krishna Prakashan Media.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1.'MarkovnikovRulePropeneHBr 'Autor: V8rik (dyskusja) - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia 
2.'HBr-Dodawanie 'Przez Eschenmoser - Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia  
3. Przykłady „Anti-markovnikov” Autor: Mfomich - Praca własna, (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia