Belangrijkste verschil - Markovnikov versus anti-Markovnikov-regel
In het begin van de jaren 1870 ontleende de Russische chemicus Vladimir Markonikov een regel op basis van een reeks empirische waarnemingen. De regel werd gepubliceerd als de regel van Markovnikov. De Markovnikov regel helpt de resulterende formule alkaan, wanneer een verbinding met de algemene formule HX (HCl, HBr of HF) of H voorspellen 2 O wordt toegevoegd aan een asymmetrisch alkeen (bijvoorbeeld propaan). Het is mogelijk om de ondergeschikte en hoofdproducten om te keren wanneer de reactieomstandigheden worden gewijzigd, en dit proces wordt Anti-Markovnikov-additie genoemd. Het belangrijkste verschil tussen de Markovnikov-regel en de anti-Markovnikov-regel wordt hieronder uitgelegd.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is de Markovnikov-regel
3. Wat is de anti-Markovnikov-regel
4. Vergelijking naast elkaar - Markovnikov versus de anti-Markovnikov-regel in tabelvorm
5. Samenvatting
Wat is de Markovnikov-regel?
De definitie van de Markovnikov-regel is, wanneer de toevoeging van protisch zuur met de formule van HX (waarbij X = halogeen) of H 2 O (beschouwd als H-OH) aan een alkeen, waterstof bindt aan de dubbelgebonden koolstof met het grootste aantal van waterstofatomen, terwijl het halogeen (X) aan de andere koolstofatomen hecht. Daarom wordt deze regel vaak geïnterpreteerd als 'de rijken worden rijker'. De regel kan als volgt worden geïllustreerd aan de hand van de reactie van propeen met broomwaterstofzuur (HBr).
Figuur 01: De regel van Markovnikov wordt geïllustreerd door de reactie van propeen met broomwaterstofzuur
Dezelfde regel wordt toegepast wanneer een alkeen reageert met water om alcohol te vormen. De hydroxylgroep (-OH) draagt bij aan de dubbelgebonden koolstof met het grootste aantal CC-bindingen, terwijl het waterstofatoom (H) bijdraagt aan de andere dubbelgebonden koolstof die meer CH-bindingen heeft. Daarom, volgens de Markovnikov-regel, wanneer een HX wordt toegevoegd aan een alkeen, heeft het hoofdproduct het H-atoom op de minder gesubstitueerde positie terwijl de X op de meer gesubstitueerde positie. Daarom is dit product stabiel. Het is echter nog steeds mogelijk om een minder stabiel product te vormen, of we noemen het een ondergeschikt product, waarin het H-atoom bindt aan de meer gesubstitueerde positie van de C = C-binding, terwijl X zich bindt aan de minder gesubstitueerde positie.
Figuur 02: Toevoeging van waterstofbromide aan een alkeen
Het mechanisme van de toevoeging van HX aan een alkeen kan in twee stappen worden uitgelegd (zie figuur 02). Ten eerste vindt de toevoeging van een proton (H +) plaats als de C = C dubbele binding van alkeen reageert met H + of HX (in dit geval is het HBr) om een carbonatatietussenproduct te vormen. Vervolgens vindt de reactie van een elektrofiel en een nucleofiel plaats als de tweede stap om een nieuwe covalente binding te vormen. In ons geval reageert Br - met carbonatatietussenproduct dat positief is belast om het eindproduct te vormen.
Wat is de anti-Markovnikov-regel?
De anti-Markovnikov-regel verklaart het tegenovergestelde van de oorspronkelijke verklaring van de regel van Markovnikov. Wanneer HBr wordt toegevoegd aan een alkeen in de aanwezigheid van peroxide, bindt het H-atoom aan dubbelgebonden koolstof met minder CH-bindingen, terwijl Br zich bindt aan de andere koolstof die meer CH-bindingen heeft. Dit effect wordt ook wel Kharash-effect of peroxide-effect genoemd. De anti-Markovnikov-toevoeging vindt ook plaats wanneer reactanten worden blootgesteld aan ultraviolet licht. Dit is precies het tegenovergestelde van de Markovnikov-regel. De anti-Markovnikov-regel is echter niet precies het omgekeerde proces van Markovnikov-toevoeging, aangezien de mechanismen van deze twee reacties totaal verschillend zijn.
Markovnikov-reactie is een ionisch mechanisme, terwijl anti-Markovnikov-reactie een vrij radicaalmechanisme is. Het mechanisme vindt plaats als een kettingreactie en kent drie stappen. De eerste stap is de keteninitiërende stap, waarbij fotochemische dissociatie van HBr of peroxide plaatsvindt om Br- en H-vrije radicalen te vormen. Vervolgens valt de vrije radicaal Br in de tweede stap het alkeenmolecuul aan om twee mogelijke vrije broomalkylradicalen te vormen. 2 ° vrije radicalen zijn stabieler en worden overwegend gevormd.
Figuur 3: Voorbeelden van toevoeging van anti-Markovnikov
Tijdens de laatste stap reageert de stabielere broomalkyl-vrije radicaal met HBr en vormt het anti-Markovnikov-product plus een andere vrije broom-radicaal, die de kettingreactie continueert. In tegenstelling tot HBr, resulteren HCl en HI niet in anti-Markovnikov-producten omdat ze geen vrije radicalenadditiereactie ondergaan. Het is omdat de H-Cl-binding sterker is dan de H-Br-binding. Hoewel HI-binding veel zwakker is, heeft de vorming van I 2 meer de voorkeur als CI-binding in relatief onstabiele.
Wat is het verschil tussen Markovnikov en Anti Markovnikov-regel?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Markovnikov versus anti-Markovnikov-regel |
|
| Markovnikov-regel legt uit wanneer de toevoeging van protisch zuur met de formule van HX (waarbij X = halogeen) of H 2 O (beschouwd als H-OH) aan een alkeen, waterstof bindt aan de dubbelgebonden koolstof met het grootste aantal waterstofatomen, terwijl het halogeen (X) zich hecht aan de andere koolstof. | Anti-Markovnikov-regel legt uit wanneer HBr wordt toegevoegd aan een alkeen in aanwezigheid van peroxide, het H-atoom bindt aan dubbelgebonden koolstof met minder CH-bindingen, terwijl Br bindt aan de andere koolstof die meer CH-bindingen heeft |
| Mechanisme | |
| Ionisch mechanisme | Mechanisme van vrije radicalen |
| Reactanten | |
| HCl, HBr, HI of H 2 O | Alleen HBr (niet HCl of HI ondergaan deze additiereactie) |
| Medium / katalysator | |
| Er is geen medium vereist | Peroxide of ultraviolet moet aanwezig zijn |
Samenvatting - Markovnikov versus anti-Markovnikov-regel
Markovnikov en anti-Markovnikov zijn twee soorten additiereacties die optreden tussen HX (HBr, HBr, HI en H 2 O) en alkenen. Markovnikov-reactie vindt plaats wanneer de toevoeging van HX aan een alkeen, waarbij H zich bindt aan het minder gesubstitueerde koolstofatoom van de dubbele binding, terwijl X via een ionisch mechanisme aan het andere dubbelgebonden koolstofatoom bindt. De anti-markovnikov-reactie vindt plaats wanneer HBr (niet HCl, HI of H2O) wordt toegevoegd aan een alkeen, waar Br zich bindt aan minder gesubstitueerde dubbelgebonden koolstof, terwijl H zich bindt aan het andere koolstofatoom, via een mechanisme van vrije radicalen. Dit is het verschil tussen Markovnikov en Anti-Markovnikov-regel.
Download de PDF van Markovnikov vs Anti-Markovnikov Rule
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie Difference Between Markovnikov and Anti Markovnikov Rule
