Kimia

Peraturan Markovnikov

Peraturan Markovnikov

Apakah peraturan Markovnikov?

The Peraturan Markovnikov Ia adalah peraturan empirikal, yang dirumuskan pada tahun 1869 oleh ahli kimia Rusia Vladimir Markovnikov, yang digunakan untuk meramalkan regioselektiviti produk penambahan elektrofilik. Malah pada hari ini ia masih berkuatkuasa, mendedahkan kesederhanaannya bagaimana mekanisme beberapa reaksi organik datang.

Peraturan ini terpakai terutamanya kepada alkena dalam tindak balas hidrohalogenasi mereka. Oleh itu, ia membolehkan untuk meramalkan apa produk majoriti apabila alkenes dan alkynes bertindak balas dengan HX (HF, HCL, HBR dan HI).

Penghargaan terhadap Peraturan Markovnikov dalam Hidrohalogenasi Propeno. Sumber: V8rik, CC BY-SA 3.0, melalui Wikimedia Commons

Katakan sebagai contoh hidrobromasi propeno atau propylene (imej unggul). Peraturan Markovnikov meramalkan bahawa produk majoriti akan menjadi salah satu di mana atom bromin dikaitkan dengan karbon pusat; Semasa dalam produk kecil, bromin berakhir dengan karbon ikatan berganda.

Perhatikan bahawa produk majoriti mempunyai atom hidrogen yang dikaitkan dengan karbon terminal. Titik terakhir ini adalah yang paling mudah untuk menghafal: hidrogen HX pergi ke karbon ikatan ganda yang mempunyai lebih banyak hidrogen atau ikatan C-H.

Prinsip -prinsip Peraturan Markovnikov

Penambahan elektrofilik

Ke ikatan ganda alkena atau alkin. HX mempunyai atom elektron yang lemah, iaitu H, dan atom yang kaya dengan elektron, iaitu x.

Oleh itu, Hx boleh diwakili sebagai hδ+-Xδ-, Menjadi Wilayah Hδ+ terdedah kepada penerimaan elektron, dalam kes ini, ikatan ganda alkena, berlaku serangan elektrofilik (lihat imej di bawah).

Boleh melayani anda: asid fenilasi: struktur, sifat, kegunaan, kesan

Kestabilan Carbocation

Pembentukan Dua Karbokasi dalam Hidrobromation 1-Butene. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Molview.

Seperti yang dapat dilihat di atas, 1-butena Double Bond menyerang hidrogen HBO. Dengan berbuat demikian, elektron ikatan H-Br "terbuka" ke arah atom bromin, membentuk karbokation dan anion br-. Walau bagaimanapun, terdapat kemungkinan membentuk dua karbokati: satu utama (1) dan menengah yang lain (ke -2).

Setiap karbohidrat adalah sebatian perantara yang mana produk akhir akan diperoleh. Apabila terdapat dua karbokati, kami akan mempunyai dua produk: 2-Bromobutano dan 1-Bromobutano. Br- Ia bertindak sebagai nukleofil menyerang salah satu daripada dua karbokati:

Produk Hydrobromation 1-Butene. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Molview.

Tetapi perkadaran kedua -dua produk tidak 50%; 2-bromobutano berlaku jauh lebih besar daripada 1-bromobutane.

Alasannya ialah karbokati ke -2 lebih stabil daripada karbokati 1, kerana beban positifnya lebih baik stabil oleh atom karbon bersebelahan; Semasa di Carbocation 1, atom hidrogen tidak menyumbang hampir sebarang ketumpatan elektronik kepada beban positif (menjadi induksi atau hyperconjugation).

Orang kaya menjadi lebih kaya

Peraturan Markovnikov dilahirkan dari pemerhatian akhir, dan dari mereka mekanisme yang digambarkan di atas dapat dipertimbangkan untuk menjelaskannya.

Tanpa perlu selalu menangkap mekanisme ini, atau memotong kestabilan karbokasian perantara, peraturan mudah digunakan: dalam penambahan elektrofilik, atom hidrogen diarahkan ke arah karbon berganda dengan double dengan lebih banyak atom hidrogen. Oleh itu, karbon yang paling terhidrogen menjadi lebih terhidrogen.

Boleh melayani anda: Apakah anomali air?

Sebaliknya, atom x, dalam hal ini BR, berakhir dengan karbon ikatan ganda yang mempunyai lebih banyak ikatan C-C, atau yang lebih digantikan oleh atom lain yang bukan hidrogen. Kerana dalam 1-butang karbon terminalnya adalah = cho2, Ini adalah orang yang menerima hidrogen untuk berubah menjadi kumpulan -ch kumpulan3.

Contoh

Kes peraturan Markovnikov yang digunakan dalam tindak balas hidrobomasi dilihat di atas. Ia juga sah untuk hidrokloklin, hidroiodasi, penghidratan dan tindak balas penghidratan, sama ada untuk alkena atau alkina.

Di bahagian berikut beberapa contoh tambahan akan dilihat sebagai latihan.

Latihan yang diselesaikan

Latihan 1

Hidrobromasi 2-methylciclopentene. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Molview.

Peraturan Markovnikov mengatakan HBR H untuk tindak balas atas mesti pergi ke karbon ikatan berganda dengan lebih banyak atom hidrogen. Dalam kes ini, ia sepadan dengan karbon di atas, kerana karbon di sebelah kanan, dikaitkan dengan Cho3, Ia bahkan tidak mempunyai atom hidrogen.

Oleh itu, hidrogen HBR pergi ke karbon di atas, sementara BR berakhir dikaitkan dengan karbon di sebelah kanan (produk majoriti). Sebaliknya, jika hidrogen dikaitkan dengan karbon di sebelah kanan, BR diarahkan ke karbon di atas (produk yang lebih rendah).

Perhatikan bahawa produk majoriti terdiri daripada halida ke -3, lebih stabil dengan definisi dan kesan penstabilan beban positif separa; Walaupun produk minoriti adalah halida ke -2, kurang stabil.

Kedua -dua produk, majoriti dan yang lebih rendah. Jenis produk minoriti ini, terhadap peraturan Markovnikov, dikenali sebagai produk Antimarkovnikov.

Boleh melayani anda: Rujukan Elektrod: Ciri, Fungsi, Contoh

Latihan 2

Hydrobromation 3-methyl-2-pentene. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Molview.

Sekarang lihat contoh 3-methyl-2-pentene.

Sekiranya diperhatikan, karbon kanan ikatan berganda mempunyai H, sementara yang ada di sebelah kiri. Oleh itu, H dari HBR akan pergi ke karbon itu, karbon mesti pergi ke pusat untuk menyebabkan produk b. Produk B adalah majoriti, kerana sekali lagi ia adalah halida ke -3, produk menjadi haluro ke -2.

Latihan 3

Contoh Peraturan Markovnikov dalam penghidratan alkena kitaran. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Molview.

Contoh sebelumnya akan menghasilkan produk yang sama jika bukan HBR akan digunakan HCL dan HI. Perkara yang sama adalah sama dengan h2O Dalam tindak balas penghidratan yang dikatalisis oleh asid dan panas. Oh datang untuk menggantikan atom hx.

Oleh itu, peraturan Markovnikov memberitahu kita bahawa dalam penambahan elektrofilik di atas, OH akan pergi ke karbon ikatan berganda yang paling diganti, dengan kurang hidrogen.

Oleh itu, produk A adalah majoriti, dan produk B minoriti. Perhatikan lagi bahawa produk A adalah alkohol ke -3, dan produk B A A ALCOHOL 2ND ALCOHOL.

Rujukan

  1. Morrison, r. T. dan Boyd, R, n. (1987). Kimia organik. Edisi ke -5. Editorial Addison-Wesley Inter-American.
  2. Carey f. (2008). Kimia organik. (Edisi keenam). MC Graw Hill.
  3. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Kimia organik. (Edisi ke -10.). Wiley Plus.
  4. Wikipedia. (2020). Peraturan Markovnikov. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
  5. Steven a. Hardinger. (2017). Glosari Glosari Kimia Organik: Peraturan Markovnikov. Pulih dari: chem.UCLA.Edu
  6. Gamini Gunawardena. (24 Ogos 2020). Peraturan Markovnikov. Kimia Librettexts. Pulih dari: chem.Libretxts.org
  7. Editor enyclopaedia Britannica. (17 September 2013). Peraturan Markovnikov. Pulih dari: Britannica.com
  8. Dr. S. Gevorg. (2020). Kimia Organik: Peraturan Markovnikov dengan masalah amalan. Pulih dari: chemistroysteps.com