Разлика между Правилото на Марковников и Анти-Марковников

Ключова разлика - Правило Марковников срещу Анти Марковников

В началото на 1870 г. руски химик на име Владимир Маркоников изведе правило, основано на поредица от емпирични наблюдения. Правилото е публикувано като правило на Марковников. Марковиковите правило помага да се предвиди получената формула на алкан, когато съединение има обща формула на HX (HCl, HBr или HF) или Н₂О се добавя към асиметричен алкен (като пропан). Възможно е да се обърнат второстепенните и основните продукти при промяна на условията на реакция, и този процес се обозначава като допълнение на Марковников. Най- ключова разлика между правилото на Марковников и правилото против Марковников е обяснено по-долу.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е правилото на Марковиков
3. Какво е анти-Марковников правило
4. Паралелно сравнение - Правилото Марковников срещу Анти Марковников в таблична форма
5. Обобщение

Какво е правилото на Марковиков?

Дефиницията на правилото на Марковиков е, когато прибавянето на протонна киселина с формулата на НХ (където X = халоген) или Н₂О (считан като H-OH) към алкен, водородът се свързва към двойно свързания въглерод с по-големия брой водородни атоми, докато халогенът (X) се свързва с другия въглерод. Следователно това правило често се тълкува като „богатите стават по-богати“. Правилото може да се илюстрира, като се използва реакцията на пропен с бромоводородна киселина (HBr), както следва.

Фигура 01: Правилото на Марковников е илюстрирано чрез реакцията на пропен с бромоводородна киселина

Същото правило се прилага, когато алкен реагира с вода, за да образува алкохол. Хидроксилната група (-OH) добавя към двойно свързания въглерод с по-големия брой С-С връзки, докато водородният атом (H) добавя към другия двойно свързан въглерод, който има повече С-Н връзки. Следователно, според правилото на Марковников, когато HX се добави към алкен, основният продукт има Н атом в по-малко заместено положение, докато X в по-заместено положение. Следователно този продукт е стабилен. Все пак е възможно да се образува по-малко стабилен продукт или го наричаме второстепенен продукт, при който H атом се свързва към по-заместено положение на връзката C = C, докато X се свързва към по-малко заместената позиция.

Фигура 02: Добавяне на водороден бромид към алкен

Механизмът на добавяне на HX към алкен може да се обясни на два етапа (виж фигура 02). Първо, добавянето на протон (Н⁺) се осъществява, когато С = С двойна връзка на алкен реагира с Н⁺ на HX (в случая това е HBr) за образуване на карбонатен междинен продукт. След това реакцията на електрофил и нуклеофил се провежда като втори етап за образуване на нова ковалентна връзка. В нашия случай, Br^- взаимодейства с карбонизиращо междинно съединение, което е положително отговорно за образуването на крайния продукт.

Какво е антимариковското правило?

Правилото против Марковников обяснява обратното на първоначалното твърдение на правилото на Марковников. Когато HBr се добави към алкен в присъствието на пероксид, Н атом се свързва към двойно свързан въглерод, който има по-малко С-Н връзки, докато Br връзки към другия въглерод, който има повече С-Н връзки. Този ефект е известен също като Хараш ефект или пероксиден ефект. Добавката против Марковиков се осъществява и когато реактивите са изложени на ултравиолетова светлина. Това е точно обратното на правилото на Марковников. Правилото анти Марковников обаче не е точно обратният процес на добавяне на Марковников, тъй като механизмите на тези две реакции са напълно различни.

Реакцията на Марковиков е йонен механизъм, докато антимарковниковата реакция е механизъм на свободните радикали. Механизмът протича като верижна реакция и има три стъпки. Първата стъпка е верига-инициираща стъпка, при която се провежда фотохимична дисоциация на HBr или пероксид за образуване на Br и H свободни радикали. След това във втория етап Br свободният радикал атакува молекулата на алкена, за да образува два възможни бромоалкилови свободни радикала. 2 ° свободният радикал е по-стабилен и се формира предимно.

Фигура 3: Примери за добавяне на анти Марковников

По време на последния етап по-стабилният бромоалкил свободен радикал реагира с HBr образуващ анти-Марковников продукт плюс друг свободен радикал, който продължава верижната реакция. За разлика от HBr, HCl и HI не водят до антимарковников продукти, тъй като те не са подложени на реакция на добавяне на свободни радикали. Това е така, защото Н-Cl връзката е по-силна от връзката H-Br. Въпреки че H-I връзката е много по-слаба, образуването на I₂ е по-предпочитана като С-I връзка в сравнително нестабилна.

Каква е разликата между правилото на Марковников и Анти Марковников?

Марковиков срещу Анти Марковников Правило
Правилото на Марковников обяснява, когато добавянето на протонна киселина с формулата на НХ (където X = халоген) или Н₂О (считан като H-OH) към алкен, водородът се свързва към двойно свързания въглерод с по-големия брой водородни атоми, докато халогенът (X) се свързва с другия въглерод.	Правилото за анти-Марковиков обяснява, когато HBr се добавя към алкен в присъствието на пероксид, Н-атом се свързва към двойно свързан въглерод, който има по-малко С-Н връзки, докато Br връзва към другия въглерод, който има повече С-Н връзки
механизъм
Йонен механизъм	Механизъм за свободни радикали
Реактиви
HCl, HBr, HI или H₂О	Само HBr (не HCl или HI претърпяват тази добавъчна реакция)
Среден / Catalyst
Не се изисква среда	Трябва да присъства пероксид или ултравиолет

резюме - Марковников срещу Антимарковников правило

Марковиков и анти-Марковников са два типа реакции на присъединяване, възникващи между HX (HBr, HBr, HI и H₂О) и алкени. Реакцията на Марковиков възниква, когато добавянето на НХ към алкен, където Н се свързва с по-малко заместен въглероден атом на двойната връзка, докато Х се свързва с другия двойно свързан въглероден атом чрез йонна механизъм. Антимарковниковата реакция се осъществява, когато HBr (не HCl, HI или H2O) се добавя към алкен, където Br се свързва с по-малко заместен двусвързан въглерод, докато Н се свързва с другия въглероден атом чрез механизъм на свободния радикал. Това е разликата между Правилото на Марковников и Анти-Марковников.

Изтеглете PDF от правилото на Марковников срещу Анти Марковников

Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версията тук Разлика между Правилото на Марковников и Анти Марковников

справка:

1.Фредерик А. Бетелхайм, Уилям Х. Браун, Мери К. Кембъл и Шон О. Фарел. (2012 г.). Въведение в Общи, Органични и Биохимия, Cengage Learning Publications.
2.Murthy, C. P. (2008). Университетска химия (том 1). New Age International
3.Bhagi, A и Raj, G. (2010), I.A.S. на Кришна. Химия, Кришна Пракашан Медиа.

С любезност на изображенията:

1. 'MarkovnikovRulePropeneHBr' От V8rik (беседа) - Собствена работа, (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
2.'HBr-Addition 'от Eschenmoser - Собствена работа (Public Domain) чрез Commons Wikimedia
3.'Антимарковникови примери "От Mfomich - Собствена работа, (Public Domain) чрез Commons Wikimedia

Наука и природа