Dalam tindak balas kimia, pelbagai zarah boleh ditambah di tapak pemusnahan ikatan berganda dalam alkena dan ikatan rangkap tiga dalam alkuna. Apakah undang-undang yang mengawal proses ini? Tingkah laku homolog etilena asimetri semasa hidrohalogenasi dan penghidratan telah dikaji oleh saintis Rusia VV Markovnikov. Beliau mendapati bahawa mekanisme tindak balas bergantung kepada bilangan karbon hidrogen yang terikat dalam ikatan berganda. Hipotesis yang dikemukakan oleh saintis itu disahkan selepas penemuan dalam bidang struktur atom. Peraturan Markovnikov meletakkan asas untuk penciptaan teori saintifik yang mempunyai aplikasi praktikal. Ia membolehkan anda mengatur pengeluaran polimer, minyak pelincir, alkohol dengan lebih rasional.
Peraturan Markovnikov
Saintis Rusia menghabiskan banyak masa untuk mengkaji mekanisme penambahan reagen asimetri kepada hidrokarbon tak tepu. Dalam artikelnya yang diterbitkan dalam bahasa Jermanpada tahun 1870, V. V. Markovnikov menarik perhatian komuniti saintifik kepada selektiviti interaksi hidrogen halida dengan atom karbon yang berada dalam ikatan berganda dalam alkena tidak simetri. Penyelidik Rusia memetik data yang diperolehnya secara empirik di makmalnya. Markovnikov menulis bahawa halogen semestinya melekat pada atom karbon yang mengandungi bilangan atom hidrogen terkecil. Karya-karya saintis mendapat populariti yang besar pada awal abad ke-20. Hipotesis mekanisme interaksi yang dicadangkan oleh beliau dipanggil "Peraturan Markovnikov".
Kehidupan dan kerja seorang saintis organik
Vladimir Vasilievich Markovnikov dilahirkan pada 25 Disember (13 mengikut gaya lama) Disember 1837. Dia belajar di Universiti Kazan, kemudian mengajar di institusi pendidikan ini dan di Universiti Moscow. Markovnikov telah mengkaji tingkah laku hidrokarbon tak tepu apabila berinteraksi dengan hidrogen halida sejak 1864. Sehingga tahun 1899, saintis dari negara lain tidak mementingkan kesimpulan ahli kimia Rusia. Markovnikov, sebagai tambahan kepada peraturan yang dinamakan sempena namanya, membuat beberapa penemuan lain:
- mendapat asid cyclobutanedicarboxylic;
- meneroka minyak Caucasus dan menemui di dalamnya bahan organik komposisi khas - naphthenes;
- menujudkan perbezaan suhu lebur sebatian dengan rantai bercabang dan lurus;
- membuktikan isomerisme asid lemak.
Karya saintis itu banyak menyumbang kepada pembangunan sains dan industri kimia domestik.
Intipatinyahipotesis yang dikemukakan oleh Markovnikov
Ahli sains menumpukan bertahun-tahun untuk mengkaji tindak balas penambahan reagen kepada hidrokarbon tak tepu dengan satu ikatan berganda (alkena). Dia menyedari bahawa jika hidrogen terdapat dalam sebatian, maka ia pergi ke atom karbon yang mengandungi lebih banyak zarah jenis ini. Anion melekat pada karbon jiran. Ini adalah peraturan Markovnikov, intipatinya. Ahli sains itu dengan bijak meramalkan tingkah laku zarah, struktur yang pada masa itu masih belum begitu jelas. Selaras dengan peraturan, bahan kompleks yang mempunyai komposisi HX ditambah kepada hidrokarbon etilena, di mana X:
- halogen;
- hidroksil;
- sisa asid asid sulfurik;
- zarah lain.
Bunyi moden peraturan Markovnikov berbeza daripada formulasi saintis: atom hidrogen daripada molekul HX yang dilekatkan oleh alkena pergi ke karbon dalam ikatan berganda yang sudah mengandungi lebih banyak hidrogen, dan zarah X pergi ke paling sedikit. atom terhidrogenasi.
Mekanisme untuk melekatkan zarah elektrofilik
Mari kita pertimbangkan jenis transformasi kimia di mana peraturan Markovnikov digunakan. Contoh:
- Tindak balas penambahan hidrogen klorida kepada propena. Semasa interaksi antara zarah, pemusnahan ikatan berganda berlaku. Anion klorin pergi ke karbon kurang terhidrogenasi yang berada dalam ikatan berganda. Hidrogen berinteraksi dengan atom yang paling terhidrogenasi. 2-klorin terbentukpropana.
- Dalam tindak balas penambahan molekul air, hidroksil daripada komposisinya menghampiri karbon yang kurang terhidrogenasi. Hidrogen melekat pada atom yang paling terhidrogenasi pada ikatan berganda.
Terdapat pengecualian kepada peraturan yang dicadangkan oleh Markovnikov dalam tindak balas di mana bahan tindak balas adalah alkena, di mana karbon dalam ikatan berganda sudah mempunyai kumpulan elektronegatif berdekatan. Ia memilih sebahagian ketumpatan elektron, yang mana hidrogen bercas positif biasanya tertarik. Peraturan ini juga tidak dipatuhi dalam tindak balas yang berjalan mengikut mekanisme radikal dan bukannya elektrofilik (kesan Harish). Pengecualian ini tidak menjejaskan merit peraturan yang dibangunkan oleh ahli kimia organik Rusia yang cemerlang V. V. Markovnikov.
