I kemiske reaktioner kan forskellige partikler tilføjes på stedet for ødelæggelsen af dobbeltbindingen i alkener og tredobbeltbindingen i alkyner. Hvad er lovene for denne proces? Opførselen af asymmetriske ethylenhomologer under hydrohalogenering og hydrering blev undersøgt af den russiske videnskabsmand VV Markovnikov. Han fandt ud af, at reaktionsmekanismen afhænger af antallet af brintkulstof, der er bundet til i dobbeltbindingen. Hypotesen fremsat af videnskabsmanden blev bekræftet efter opdagelser inden for atomets struktur. Markovnikovs regel lagde grundlaget for skabelsen af en videnskabelig teori, der har praktisk anvendelse. Det giver dig mulighed for mere rationelt at organisere produktionen af polymerer, smøreolier, alkoholer.
Markovnikovs regel
Den russiske videnskabsmand brugte meget tid på at studere mekanismen for tilsætning af asymmetriske reagenser til umættede kulbrinter. I hans artikel udgivet på tyski 1870 henledte V. V. Markovnikov det videnskabelige samfunds opmærksomhed på selektiviteten af interaktionen af hydrogenhalogenider med carbonatomer, der er i en dobbeltbinding i usymmetriske alkener. Den russiske forsker citerede data, som han opnåede empirisk i sit laboratorium. Markovnikov skrev, at halogenet nødvendigvis binder sig til det carbonatom, der indeholder det mindste antal brintatomer. Videnskabsmandens værker fik stor popularitet i begyndelsen af det 20. århundrede. Hypotesen om interaktionsmekanismen foreslået af ham blev kaldt "Markovnikovs styre".
En økologisk videnskabsmands liv og arbejde
Vladimir Vasilievich Markovnikov blev født den 25. december (13 i henhold til den gamle stil) december 1837. Han studerede ved universitetet i Kazan, underviste senere på denne uddannelsesinstitution og ved Moskva Universitet. Markovnikov har siden 1864 studeret umættede kulbrinters adfærd, når de interagerer med hydrogenhalogenider. Indtil 1899 tillagde forskere fra andre lande ingen betydning for den russiske kemikers konklusioner. Markovnikov gjorde ud over reglen opkaldt efter ham en række andre opdagelser:
- opnået cyclobutandicarboxylsyre;
- udforskede olien i Kaukasus og opdagede i den organiske stoffer af en speciel sammensætning - naftener;
- etablerede forskellen i smeltetemperaturer for forbindelser med forgrenede og lige kæder;
- beviste isomerismen af fedtsyrer.
Videnskabsmandens værker bidrog i høj grad til udviklingen af indenlandsk kemisk videnskab og industri.
essensenhypotese fremsat af Markovnikov
Forskeren viede mange år til at studere reaktioner ved tilsætning af reagenser til umættede kulbrinter med én dobbeltbinding (alkener). Han bemærkede, at hvis brint er til stede i forbindelserne, så går det til carbonatomet, der indeholder flere partikler af denne type. Anionen binder sig til det nærliggende kulstof. Dette er Markovnikovs regel, dens essens. Videnskabsmanden forudsagde geni alt partiklernes opførsel, hvis struktur på det tidspunkt stadig ikke var særlig klar. I overensstemmelse med reglen tilsættes komplekse stoffer med sammensætningen HX til ethylencarbonhydrider, hvor X:
- halogen;
- hydroxyl;
- syrerest af svovlsyre;
- andre partikler.
Den moderne lyd af Markovnikovs regel adskiller sig fra videnskabsmandens formuleringer: brintatomet fra HX-molekylet bundet af alkenen går til kulstoffet i dobbeltbindingen, der allerede indeholder mere brint, og X-partiklen går til det mindste. hydrogeneret atom.
Mekanisme til fastgørelse af elektrofile partikler
Lad os overveje de typer kemiske transformationer, hvor Markovnikovs regel anvendes. Eksempler:
- Reaktionen ved tilsætning af hydrogenchlorid til propen. I løbet af interaktion mellem partikler sker ødelæggelsen af dobbeltbindingen. Chloranionen går til det mindre hydrogenerede kulstof, der var i dobbeltbindingen. Hydrogen interagerer med de mest hydrogenerede af disse atomer. Der dannes 2-klorpropan.
- I additionsreaktionen af et vandmolekyle nærmer hydroxylen fra dets sammensætning sig det mindre hydrogenerede carbon. Hydrogen binder sig til det mest hydrogenerede atom ved dobbeltbindingen.
Der er undtagelser fra reglen foreslået af Markovnikov i de reaktioner, hvor reaktanterne er alkener, hvor carbonet i dobbeltbindingen allerede har en elektronegativ gruppe i nærheden. Det vælger delvist elektrondensiteten, som positivt ladet brint norm alt tiltrækkes til. Reglen overholdes heller ikke i reaktioner, der forløber efter en radikal snarere end en elektrofil mekanisme (Harish-effekten). Disse undtagelser forringer ikke fordelene ved reglen udviklet af den fremragende russiske organiske kemiker V. V. Markovnikov.
