Hauptunterschied - Markovnikov vs Anti-Markovnikov-Regel
In den frühen 1870er Jahren leitete ein russischer Chemiker namens Vladimir Markonikov eine Regel ab, die auf einer Reihe empirischer Beobachtungen beruhte. Die Regel wurde als Markovnikov-Regel veröffentlicht. Die Markovnikov-Regel hilft bei der Vorhersage der resultierenden Alkanformel, wenn eine Verbindung mit der allgemeinen Formel von HX (HCl, HBr oder HF) oder H 2 O zu einem asymmetrischen Alken (wie Propan) gegeben wird. Es ist möglich, die Neben- und Hauptprodukte umzukehren, wenn die Reaktionsbedingungen geändert werden, und dieser Prozess wird als Anti-Markovnikov-Addition bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen der Markovnikov-Regel und der Anti-Markovnikov-Regel wird nachstehend erläutert.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist die Markovnikov-Regel
? 3. Was ist die Anti-Markovnikov-Regel?
4. Vergleich nebeneinander - Markovnikov-gegen-Markovnikov-Regel in tabellarischer Form.
5. Zusammenfassung
Was ist die Markovnikov-Regel?
Die Definition der Markovnikov-Regel lautet: Wenn bei der Zugabe von Protinsäure mit der Formel HX (wobei X = Halogen) oder H 2 O (als H-OH betrachtet) zu einem Alken Wasserstoff an den doppelt gebundenen Kohlenstoff mit der größeren Anzahl bindet von Wasserstoffatomen, während das Halogen (X) an den anderen Kohlenstoff bindet. Daher wird diese Regel oft als "die Reichen werden reicher" interpretiert. Die Regel kann unter Verwendung der Reaktion von Propen mit Bromwasserstoffsäure (HBr) wie folgt veranschaulicht werden.
Abbildung 01: Markovnikovs Regel wird durch die Reaktion von Propen mit Bromwasserstoffsäure veranschaulicht
Die gleiche Regel gilt, wenn ein Alken mit Wasser unter Bildung von Alkohol reagiert. Die Hydroxylgruppe (-OH) addiert sich zu dem doppelt gebundenen Kohlenstoff mit der größeren Anzahl von CC-Bindungen, während das Wasserstoffatom (H) zu dem anderen doppelt gebundenen Kohlenstoff addiert, der mehr CH-Bindungen aufweist. Daher hat gemäß der Markovnikov-Regel, wenn ein HX zu einem Alken hinzugefügt wird, das Hauptprodukt ein H-Atom in der weniger substituierten Position, während sich das X in der stärker substituierten Position befindet. Daher ist dieses Produkt stabil. Es ist jedoch immer noch möglich, ein weniger stabiles Produkt zu bilden, oder wir nennen es ein Nebenprodukt, bei dem H-Atom an die stärker substituierte Position der C = C-Bindung bindet, während X an die weniger substituierte Position bindet.
Abbildung 02: Bromwasserstoffaddition an ein Alken
Der Mechanismus der Addition von HX an ein Alken kann in zwei Schritten erklärt werden (siehe Abb. 02). Zunächst erfolgt die Addition eines Protons (H +), wenn die C = C-Doppelbindung von Alken mit H + von HX (in diesem Fall HBr) unter Bildung eines Carbonationszwischenprodukts reagiert. Dann erfolgt die Reaktion eines Elektrophils und eines Nucleophils als zweiter Schritt zur Bildung einer neuen kovalenten Bindung. In unserem Fall reagiert Br - mit einem Karbonatisierungszwischenprodukt, das positiv geladen ist, um das Endprodukt zu bilden.
Was ist die Anti-Markovnikov-Regel?
Die Anti-Markovnikov-Regel erklärt das Gegenteil der ursprünglichen Aussage der Markovnikov-Regel. Wenn HBr in Gegenwart von Peroxid zu einem Alken gegeben wird, bindet das H-Atom an doppelt gebundenen Kohlenstoff mit weniger CH-Bindungen, während Br an den anderen Kohlenstoff mit mehr CH-Bindungen bindet. Dieser Effekt wird auch als Kharash-Effekt oder Peroxid-Effekt bezeichnet. Die Anti-Markovnikov-Addition findet auch statt, wenn die Reaktanten ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Dies ist das genaue Gegenteil der Markovnikov-Regel. Die Anti-Markovnikov-Regel ist jedoch nicht der exakte umgekehrte Prozess der Markovnikov-Addition, da die Mechanismen dieser beiden Reaktionen völlig unterschiedlich sind.
Die Markovnikov-Reaktion ist ein Ionenmechanismus, während die Anti-Markovnikov-Reaktion ein Radikalmechanismus ist. Der Mechanismus findet als Kettenreaktion statt und besteht aus drei Schritten. Der erste Schritt ist der ketteninitiierende Schritt, bei dem eine photochemische Dissoziation von HBr oder Peroxid unter Bildung von freien Br- und H-Radikalen stattfindet. Im zweiten Schritt greift das freie Radikal Br das Alkenmolekül an und bildet zwei mögliche freie Radikale von Bromalkyl. 2 ° freie Radikale sind stabiler und bilden sich überwiegend.
Abbildung 3: Beispiele für die Zugabe von Markovnikov
Während des letzten Schritts reagiert das stabilere freie Bromalkylradikal mit HBr unter Bildung eines Anti-Markovnikov-Produkts plus eines weiteren freien Bromradikals, das die Kettenreaktion fortsetzt. Im Gegensatz zu HBr führen HCl und HI nicht zu Anti-Markovnikov-Produkten, da sie keine radikalische Additionsreaktion eingehen. Dies liegt daran, dass die H-Cl-Bindung stärker ist als die H-Br-Bindung. Obwohl die HI-Bindung viel schwächer ist, ist die Bildung von I 2 als CI-Bindung in relativ instabilen Fällen bevorzugter.
Was ist der Unterschied zwischen Markovnikov und Anti-Markovnikov-Regel?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Markovnikov gegen Anti Markovnikov Regel |
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| Die Markovnikov-Regel erklärt, wenn bei der Zugabe von Protinsäure mit der Formel HX (wobei X = Halogen) oder H 2 O (als H-OH betrachtet) zu einem Alken Wasserstoff an den doppelt gebundenen Kohlenstoff mit der größeren Anzahl von Wasserstoffatomen bindet. während das Halogen (X) an den anderen Kohlenstoff bindet. | Die Anti-Markovnikov-Regel erklärt, wenn HBr in Gegenwart von Peroxid zu einem Alken hinzugefügt wird, binden H-Atome an doppelt gebundenen Kohlenstoff mit weniger CH-Bindungen, während Br an den anderen Kohlenstoff mit mehr CH-Bindungen bindet |
| Mechanismus | |
| Ionenmechanismus | Mechanismus der freien Radikale |
| Reaktanten | |
| HCl, HBr, HI oder H 2 O. | Nur HBr (nicht HCl oder HI unterliegen dieser Additionsreaktion) |
| Medium / Katalysator | |
| Es wird kein Medium benötigt | Peroxid oder Ultraviolett muss vorhanden sein |
Zusammenfassung - Markovnikov gegen Anti-Markovnikov-Regel
Markovnikov und Anti-Markovnikov sind zwei Arten von Additionsreaktionen, die zwischen HX (HBr, HBr, HI und H 2 O) und Alkenen auftreten. Eine Markovnikov-Reaktion tritt auf, wenn HX an ein Alken addiert wird, wobei H an ein weniger substituiertes Kohlenstoffatom der Doppelbindung bindet, während X über einen Ionenmechanismus an das andere doppelt gebundene Kohlenstoffatom bindet. Die Anti-Markovnikov-Reaktion findet statt, wenn HBr (nicht HCl, HI oder H2O) zu einem Alken gegeben wird, wobei Br über einen Radikalmechanismus an weniger substituierten doppelt gebundenen Kohlenstoff bindet, während H an das andere Kohlenstoffatom bindet. Dies ist der Unterschied zwischen der Markovnikov- und der Anti-Markovnikov-Regel.
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