Ključna razlika – Markovnikov vs Anti-Markovnikovljevo pravilo
Ranih 1870-ih, ruski kemičar po imenu Vladimir Markonikov izveo je pravilo temeljeno na nizu empirijskih promatranja. Pravilo je objavljeno kao Markovnikovljevo pravilo. Markovnikovljevo pravilo pomaže u predviđanju rezultirajuće formule alkana, kada se spoj koji ima opću formulu HX (HCl, HBr ili HF) ili H2O doda asimetričnom alkenu (kao što je kao propan). Moguće je preokrenuti manje i glavne produkte kada se promijene reakcijski uvjeti, a taj se proces naziva Anti-Markovnikovljeva adicija. Ključna razlika između Markovnikovljevog pravila i anti-Markovnikovljevog pravila objašnjena je u nastavku.
Što je Markovnikovljevo pravilo?
Definicija Markovnikovljevog pravila je, kada dodavanje protinske kiseline s formulom HX (gdje je X=halogen) ili H2O (smatra se kao H-OH) na alken, vodik se veže za ugljik s dvostrukom vezom s većim brojem atoma vodika, dok se halogen (X) veže za drugi ugljik. Stoga se ovo pravilo često tumači kao ‘bogati postaju još bogatiji’. Pravilo se može ilustrirati pomoću reakcije propena s bromovodičnom kiselinom (HBr) kako slijedi.
Slika 01: Markovnikovljevo pravilo ilustrirano je reakcijom propena s bromovodičnom kiselinom
Isto pravilo primjenjuje se kada alken reagira s vodom i tvori alkohol. Hidroksilna skupina (-OH) se pridodaje ugljiku s dvostrukom vezom s većim brojem C-C veza, dok atom vodika (H) pridodaje drugom ugljiku s dvostrukom vezom koji ima više C-H veza. Stoga, prema Markovnikovljevom pravilu, kada se HX doda alkenu, glavni produkt ima atom H u manje supstituiranom položaju, dok X u više supstituiranom položaju. Stoga je ovaj proizvod stabilan. Međutim, još uvijek je moguće formirati manje stabilan produkt, ili ga zovemo manji produkt, u kojem se H atom veže na više supstituiranu poziciju C=C veze, dok se X veže na manje supstituiranu poziciju.
Slika 02: Dodavanje bromovodika alkenu
Mehanizam adicije HX na alkene može se objasniti u dva koraka (vidi sliku 02). Prvo, dolazi do dodavanja protona (H+) dok C=C dvostruka veza alkena reagira s H+ od HX (u ovom slučaju to je HBr) da bi se formirao međuprodukt karbonizacije. Tada dolazi do reakcije elektrofila i nukleofila kao drugog koraka za stvaranje nove kovalentne veze. U našem slučaju, Br– reagira s intermedijerom karbonizacije koji ima pozitivan naboj da formira konačni proizvod.
Što je anti-Markovnikovljevo pravilo?
Anti-Markovnikovljevo pravilo objašnjava suprotno od izvorne izjave Markovnikovljevog pravila. Kada se HBr doda alkenu u prisutnosti peroksida, H atom se veže za dvostruki ugljik koji ima manje C-H veza, dok se Br veže za drugi ugljik koji ima više C-H veza. Ovaj učinak je također poznat kao Kharash učinak ili učinak peroksida. Anti-Markovnikovljeva adicija također se događa kada su reaktanti izloženi ultraljubičastom svjetlu. To je upravo suprotno od Markovnikovljevog pravila. Međutim, anti-Markovnikovljevo pravilo nije potpuno obrnuti proces od Markovnikovljevog dodavanja jer su mehanizmi ovih dviju reakcija potpuno različiti.
Markovnikovljeva reakcija je ionski mehanizam, dok je anti-Markovnikovljeva reakcija mehanizam slobodnih radikala. Mehanizam se odvija kao lančana reakcija i ima tri koraka. Prvi korak je korak pokretanja lanca, gdje se odvija fotokemijska disocijacija HBr ili peroksida kako bi se formirali slobodni radikali Br i H. Zatim u drugom koraku, slobodni radikal Br napada molekulu alkena da bi se formirala dva moguća bromoalkilna slobodna radikala. 2° slobodni radikali su stabilniji i formiraju se uglavnom.
Slika 3: Primjeri anti-Markovnikovljevog dodavanja
Tijekom posljednjeg koraka, stabilniji slobodni radikal bromoalkila reagira s HBr stvarajući anti-Markovnikov produkt plus još jedan slobodni radikal broma, koji nastavlja lančanu reakciju. Za razliku od HBr, HCl i HI ne rezultiraju anti-Markovnikovim produktima jer ne podliježu reakciji adicije slobodnih radikala. To je zato što je H-Cl veza jača od H-Br veze. Iako je H-I veza mnogo slabija, stvaranje I2 je poželjnije od C-I veze u relativno nestabilnoj.
Koja je razlika između Markovnikovljevog i Anti Markovnikovljevog pravila?
Markovnikov vs Anti Markovnikovljevo pravilo |
|
| Markovnikovo pravilo objašnjava kada adicija protinske kiseline s formulom HX (gdje je X=halogen) ili H2O (smatra se kao H-OH) na alken, vodik se veže za ugljik s dvostrukom vezom s većim brojem atoma vodika, dok se halogen (X) veže za drugi ugljik. | Anti-Markovnikovo pravilo objašnjava kada se HBr doda alkenu u prisutnosti peroksida, H atom se veže za ugljik s dvostrukom vezom koji ima manje C-H veza, dok se Br veže za drugi ugljik koji ima više C-H veza |
| Mehanizam | |
| Jonski mehanizam | Mehanizam slobodnih radikala |
| Reaktanti | |
| HCl, HBr, HI ili H2O | Samo HBr (ne HCl ili HI prolaze kroz ovu reakciju dodavanja) |
| Medij/Katalizator | |
| Nije potreban medij | Mora biti prisutan peroksid ili ultraljubičasto |
Sažetak – Markovnikov vs Anti-Markovnikovljevo pravilo
Markovnikov i anti-Markovnikov dvije su vrste adicijskih reakcija koje se javljaju između HX (HBr, HBr, HI i H2O) i alkena. Markovnikovljeva reakcija događa se kada se HX doda alkenu, gdje se H veže na manje supstituirani atom ugljika dvostruke veze, dok se X veže na drugi atom ugljika s dvostrukom vezom putem ionskog mehanizma. Anti-markovnikova reakcija odvija se kada se HBr (ne HCl, HI ili H2O) doda alkenu, gdje se Br veže na manje supstituirani ugljik s dvostrukom vezom, dok se H veže na drugi atom ugljika, putem mehanizma slobodnih radikala. Ovo je razlika između Markovnikovljevog i Anti-Markovnikovljevog pravila.
Preuzmite PDF Markovnikov vs Anti-Markovnikovljevo pravilo
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između Markovnikovljevog i Anti Markovnikovljevog pravila
