Sự khác biệt giữa Quy tắc Markovnikov và Chống Markovnikov
Share
Sự khác biệt chính - Quy tắc Markovnikov so với Anti-Markovnikov
Đầu những năm 1870, một nhà hóa học người Nga tên Vladimir Markonikov đã đưa ra một quy tắc dựa trên một loạt các quan sát thực nghiệm. Quy tắc được xuất bản dưới dạng quy tắc của Markovnikov. Markovnikov quy tắc giúp dự đoán công thức kết quả của ankan, khi một hợp chất có công thức chung là HX (HCl, HBr hoặc HF) hoặc H2O được thêm vào một anken không đối xứng (như propan). Có thể đảo ngược các sản phẩm nhỏ và chính khi điều kiện phản ứng thay đổi, và quá trình này được gọi là bổ sung Anti-Markovnikov. Các sự khác biệt chính giữa quy tắc Markovnikov và quy tắc chống Markovnikov được giải thích bên dưới.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Quy tắc Markovnikov là gì
3. Quy tắc chống Markovnikov là gì
4. So sánh cạnh nhau - Quy tắc Markovnikov vs Anti-Markovnikov ở dạng bảng
5. Tóm tắt
Quy tắc Markovnikov là gì?
Định nghĩa của quy tắc Markovnikov là, khi bổ sung axit protic với công thức HX (trong đó X = halogen) hoặc H2O (được coi là H-OH) với một anken, hydro gắn với carbon liên kết đôi với số lượng nguyên tử hydro lớn hơn, trong khi halogen (X) gắn với carbon khác. Do đó, quy tắc này thường được hiểu là 'người giàu trở nên giàu hơn'. Quy tắc có thể được minh họa bằng cách sử dụng phản ứng của propene với axit hydrobromic (HBr) như sau.
Hình 01: Quy tắc của Markovnikov được minh họa bằng phản ứng của Propene với Hydrobromic Acid
Quy tắc tương tự được áp dụng khi một anken phản ứng với nước tạo thành rượu. Nhóm hydroxyl (-OH) thêm vào carbon liên kết đôi với số lượng liên kết C-C lớn hơn, trong khi nguyên tử hydro (H) thêm vào carbon liên kết đôi khác có nhiều liên kết C-H hơn. Do đó, theo quy tắc Markovnikov, khi thêm HX vào anken, sản phẩm chính có nguyên tử H ở vị trí ít thay thế trong khi X ở vị trí thay thế nhiều hơn. Do đó, sản phẩm này là ổn định. Tuy nhiên, vẫn có thể tạo thành một sản phẩm kém ổn định hơn, hoặc chúng tôi gọi nó là một sản phẩm nhỏ, trong đó liên kết nguyên tử H đến vị trí thay thế của liên kết C = C, trong khi liên kết X đến vị trí ít thay thế.
Hình 02: Bổ sung Hydrogen Bromide vào một kiềm
Cơ chế bổ sung HX vào anken có thể được giải thích theo hai bước (Xem hình 02). Đầu tiên, việc thêm một proton (H+) được diễn ra khi liên kết đôi C = C của anken phản ứng với H+ của HX (trong trường hợp này là HBr) để tạo thành một trung gian cacbonat. Sau đó, phản ứng của một điện di và một nucleophile được thực hiện như bước thứ hai để hình thành liên kết cộng hóa trị mới. Trong trường hợp của chúng tôi, Br- phản ứng với cacbon trung gian tích cực phụ trách để tạo thành sản phẩm cuối cùng.
Quy tắc chống Markovnikov là gì?
Quy tắc chống Markovnikov giải thích ngược lại với tuyên bố ban đầu về quy tắc của Markovnikov. Khi HBr được thêm vào một anken với sự có mặt của peroxide, nguyên tử H liên kết với carbon liên kết đôi có ít liên kết C-H hơn, trong khi Br liên kết với carbon khác có nhiều liên kết C-H hơn. Hiệu ứng này còn được gọi là Hiệu ứng Kharash hoặc là hiệu ứng peroxide. Việc bổ sung chống Markovnikov cũng diễn ra khi các chất phản ứng tiếp xúc với tia cực tím. Điều này trái ngược hoàn toàn với quy tắc Markovnikov. Tuy nhiên, quy tắc chống Markovnikov không phải là quá trình ngược lại chính xác của việc bổ sung Markovnikov vì các cơ chế của hai phản ứng này hoàn toàn khác nhau.
Phản ứng Markovnikov là một cơ chế ion, trong khi phản ứng chống Markovnikov là một cơ chế gốc tự do. Cơ chế diễn ra như một phản ứng dây chuyền và có ba bước. Bước đầu tiên là bước khởi đầu chuỗi, trong đó sự phân ly quang hóa của HBr hoặc peroxide được thực hiện để hình thành các gốc tự do Br và H. Sau đó, trong bước thứ hai, gốc tự do Br tấn công phân tử anken để tạo thành hai gốc tự do bromoalkyl có thể. Gốc tự do 2 ° ổn định hơn và hình thành chủ yếu.
Hình 3: Ví dụ bổ sung chống Markovnikov
Trong bước cuối cùng, gốc tự do bromoalkyl ổn định hơn phản ứng với HBr tạo thành sản phẩm chống Markovnikov cộng với một gốc tự do brom khác, liên tục phản ứng dây chuyền. Không giống như HBr, HCl và HI không dẫn đến các sản phẩm chống Markovnikov vì chúng không trải qua phản ứng bổ sung gốc tự do. Đó là vì liên kết H - Cl mạnh hơn liên kết H - Br. Mặc dù liên kết H-I yếu hơn nhiều, sự hình thành của tôi2 được ưa thích hơn vì liên kết C-I tương đối không ổn định.
Sự khác biệt giữa Quy tắc Markovnikov và Chống Markovnikov là gì?
Quy tắc Markovnikov vs Anti Markovnikov | |
| Quy tắc Markovnikov giải thích khi bổ sung axit protic với công thức HX (trong đó X = halogen) hoặc H2O (được coi là H-OH) với một anken, hydro gắn với carbon liên kết đôi với số lượng nguyên tử hydro nhiều hơn, trong khi halogen (X) gắn với carbon khác. | Quy tắc chống Markovnikov giải thích khi HBr được thêm vào một anken với sự có mặt của peroxide, liên kết nguyên tử H với carbon liên kết đôi có ít liên kết C-H hơn, trong khi Br liên kết với carbon khác có nhiều liên kết C-H hơn |
| Cơ chế | |
| Cơ chế ion | Cơ chế gốc tự do |
| Chất phản ứng | |
| HCl, HBr, HI hoặc H2Ôi | Chỉ HBr (không phải HCl hoặc HI trải qua phản ứng cộng này) |
| Trung bình / Chất xúc tác | |
| Không có phương tiện là bắt buộc | Peroxide hoặc tia cực tím phải có mặt |
Tóm lược - Quy tắc Markovnikov vs Chống Markovnikov
Markovnikov và chống Markovnikov là hai loại phản ứng cộng xảy ra giữa HX (HBr, HBr, HI và H2O) và anken. Phản ứng Markovnikov xảy ra khi thêm HX vào anken, trong đó H liên kết với nguyên tử carbon ít thay thế của liên kết đôi, trong khi X liên kết với nguyên tử carbon liên kết đôi khác thông qua cơ chế ion. Phản ứng chống markovnikov diễn ra khi HBr (không phải HCl, HI hoặc H 2 O) được thêm vào một anken, trong đó Br liên kết với carbon liên kết đôi ít thay thế, trong khi H liên kết với nguyên tử carbon khác, thông qua cơ chế gốc tự do. Đây là điểm khác biệt giữa Quy tắc Markovnikov và Chống Markovnikov.
Tải xuống bản PDF của Quy tắc Markovnikov so với Quy tắc chống Markovnikov
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Quy tắc Markovnikov và Quy tắc chống Markovnikov
Tài liệu tham khảo:
1.Frederick A. Bettelheim, William H. Brown, Mary K. Campbell và Shawn O. Farrell. (2012). Giới thiệu về các ấn phẩm học đại cương, hữu cơ và sinh hóa.
2.Murthy, C. P. (2008). Đại học Hóa học (Tập 1). Thời đại mới
3.Bhagi, A và Raj, G. (2010), I.A.S. Hóa học, phương tiện truyền thông Krishna Prakashan.
Hình ảnh lịch sự:
1.'MarkovnikovRulePropeneHBr 'của V8rik (thảo luận) - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2.'HBr-Addition'By Eschenmoser - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia
Ví dụ 3.'Anti-markovnikov 'Bởi Mfomich - Công việc riêng, (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia
