Kluczowa różnica - reguła Markownikow kontra Antymarkownikow
We wczesnych latach siedemdziesiątych XIX wieku rosyjski chemik Vladimir Markonikov opracował regułę opartą na serii obserwacji empirycznych. Reguła została opublikowana jako reguła Markownikowa. Reguła Markownikowa pomaga przewidzieć wynikowy wzór alkanu, gdy związek o wzorze ogólnym HX (HCl, HBr lub HF) lub H 2 O jest dodawany do asymetrycznego alkenu (takiego jak propan). Możliwe jest odwrócenie produktów drugorzędnych i głównych po zmianie warunków reakcji, a proces ten określa się jako dodawanie Anty-Markownikowa. Kluczową różnicę między rządami Markownikowa i antymarkownikowem wyjaśniono poniżej.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest reguła Markownikowa
3. Czym jest reguła Antymarkownikowa
4. Porównanie obok siebie - Reguła Markownikowa i Antymarkownikowa w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest reguła Markownikowa?
Definicja reguły Markownikowa jest taka, że po dodaniu kwasu protonowego o wzorze HX (gdzie X = halogen) lub H 2 O (uważanego za H-OH) do alkenu, wodór przyłącza się do podwójnie związanego węgla o większej liczbie atomów wodoru, podczas gdy halogen (X) przyłącza się do drugiego węgla. Dlatego zasada ta jest często interpretowana jako „bogaci stają się bogatsi”. Regułę można zilustrować następującą reakcją propenu z kwasem bromowodorowym (HBr).
Rysunek 01: Reguła Markownikowa jest zilustrowana reakcją propenu z kwasem bromowodorowym
Ta sama zasada obowiązuje, gdy alken reaguje z wodą, tworząc alkohol. Grupa hydroksylowa (-OH) dodaje się do podwójnie związanego węgla z większą liczbą wiązań CC, podczas gdy atom wodoru (H) dodaje się do drugiego podwójnie związanego węgla, który ma więcej wiązań CH. Dlatego zgodnie z regułą Markownikowa, gdy HX jest dodawany do alkenu, główny produkt ma atom H w pozycji mniej podstawionej, podczas gdy X w pozycji bardziej podstawionej. Dlatego ten produkt jest stabilny. Jednak nadal możliwe jest utworzenie mniej stabilnego produktu lub nazywamy go produktem podrzędnym, w którym atom H wiąże się z bardziej podstawioną pozycją wiązania C = C, podczas gdy X wiąże się z pozycją mniej podstawioną.
Rysunek 02: Dodatek bromowodoru do alkenu
Mechanizm dodawania HX do alkenu można wyjaśnić w dwóch etapach (patrz rys. 02). Po pierwsze, dodanie protonu (H +) ma miejsce, gdy podwójne wiązanie C = C alkenu reaguje z H + z HX (w tym przypadku jest to HBr), tworząc związek pośredni do karbonatyzacji. Następnie reakcja elektrofilu i nukleofila ma miejsce jako drugi etap tworzenia nowego wiązania kowalencyjnego. W naszym przypadku Br - reaguje z nasyconym dwutlenkiem węgla pośredniego, który ma ładunek dodatni, tworząc produkt końcowy.
Co to jest Reguła Antymarkownikowa?
Reguła Antymarkownikowa wyjaśnia przeciwieństwo pierwotnego stwierdzenia rządów Markownikowa. Gdy HBr jest dodawany do alkenu w obecności nadtlenku, atom H wiąże się z podwójnym wiązaniem węgla, który ma mniej wiązań CH, podczas gdy Br wiąże się z innym węglem, który ma więcej wiązań CH. Efekt ten jest również znany jako efekt Kharash lub efekt nadtlenku. Dodatek anty-Markownikowa zachodzi również, gdy reagenty są wystawione na działanie światła ultrafioletowego. Jest to dokładne przeciwieństwo reguły Markownikowa. Jednak reguła antymarkownikowa nie jest dokładnie odwrotnym procesem dodawania Markownikowa, ponieważ mechanizmy tych dwóch reakcji są zupełnie inne.
Reakcja Markownikowa jest mechanizmem jonowym, podczas gdy reakcja antymarkownikowa jest mechanizmem wolnorodnikowym. Mechanizm zachodzi jako reakcja łańcuchowa i składa się z trzech kroków. Pierwszym krokiem jest etap inicjacji łańcucha, w którym zachodzi fotochemiczna dysocjacja HBr lub nadtlenku z utworzeniem 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 trwalszy i tworzy się głównie.
Rysunek 3: Przykłady dodawania antymarkownikowa
Na ostatnim etapie, bardziej stabilny wolny rodnik bromoalkilowy reaguje z produktem anty-Markownikowa tworzącym HBr oraz innym wolnym rodnikiem bromowym, co powoduje ciągłość reakcji łańcuchowej. W przeciwieństwie do HBr, HCl i HI nie dają produktów przeciw markownikowi, ponieważ nie ulegają one addycji wolnorodnikowej. Dzieje się tak, ponieważ wiązanie H-Cl jest silniejsze niż wiązanie H-Br. Nawet chociaż wiązanie HI jest znacznie słabszy, a tworzenie I 2 jest bardziej korzystne, ponieważ wiązanie CI stosunkowo niestabilne.
Jaka jest różnica między regułą Markownikowa a regułą Antymarkownikowa?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Markownikow vs Reguła Antymarkownikowa |
|
| Reguła Markownikowa wyjaśnia, kiedy dodanie kwasu protonowego o wzorze HX (gdzie X = halogen) lub H 2 O (uważane za H-OH) do alkenu, wodór przyłącza się do podwójnie związanego węgla z większą liczbą atomów wodoru, podczas gdy halogen (X) przyłącza się do drugiego węgla. | Reguła Anty-Markownikowa wyjaśnia, kiedy HBr jest dodawany do alkenu w obecności nadtlenku, atom H wiąże się z podwójnym wiązaniem węgla, który ma mniej wiązań CH, podczas gdy Br wiąże się z innym węglem, który ma więcej wiązań CH |
| Mechanizm | |
| Mechanizm jonowy | Mechanizm wolnorodnikowy |
| Reagenty | |
| HCl, HBr, HI lub H 2 O | Tylko HBr (nie HCl ani HI podlegają tej reakcji addycji) |
| Medium / Catalyst | |
| Nie jest wymagane żadne medium | Musi być obecny nadtlenek lub ultrafiolet |
Podsumowanie - Reguła Markownikow kontra Antymarkownikow
Markownikow i anty-markownikow to dwa typy reakcji addycji zachodzących między HX (HBr, HBr, HI i H 2 O) a alkenami. Reakcja Markownikowa zachodzi, gdy dodanie HX do alkenu, gdzie H wiąże się z mniej podstawionym atomem węgla podwójnego wiązania, podczas gdy X wiąże się z drugim podwójnym atomem węgla poprzez mechanizm jonowy. Reakcja anty-markovnikov ma miejsce, gdy HBr (nie HCl, HI ani H2O) jest dodawany do alkenu, w którym Br wiąże się z mniej podstawionym podwójnym wiązaniem węgla, podczas gdy H wiąże się z drugim atomem węgla, poprzez mechanizm wolnorodnikowy. Na tym polega różnica między regułą Markownikowa a regułą Antymarkownikowa.
Pobierz plik PDF przedstawiający Regułę Markownikow kontra Antymarkownikow
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Pobierz wersję PDF tutaj. Różnica między regułą Markownikowa a regułą antymarkownikowa
