Ključna razlika – Markovnikov vs Anti-Markovnikov pravilo
Početkom 1870-ih, ruski hemičar po imenu Vladimir Markonikov izveo je pravilo zasnovano na nizu empirijskih zapažanja. Pravilo je objavljeno kao pravilo Markovnikova. Markovnikovo pravilo pomaže da se predvidi rezultujuća formula alkana, kada se jedinjenje koje ima opštu formulu HX (HCl, HBr ili HF) ili H2O doda asimetričnom alkenu (npr. kao propan). Moguće je obrnuti manje i glavne proizvode kada se promijene uslovi reakcije, a ovaj proces se naziva dodavanjem Anti-Markovnikov. Ključna razlika između Markovnikovog pravila i anti-Markovnikovog pravila je objašnjena u nastavku.
Šta je Markovnikov pravilo?
Definicija Markovnikovljevog pravila je kada se dodavanjem protinske kiseline sa formulom HX (gdje je X=halogen) ili H2O (smatra se kao H-OH) za alken, vodonik se vezuje za ugljenik sa dvostrukom vezom sa većim brojem atoma vodika, dok se halogen (X) vezuje za drugi ugljenik. Stoga se ovo pravilo često tumači kao „bogati postaju bogatiji“. Pravilo se može ilustrirati upotrebom reakcije propena sa bromovodoničnom kiselinom (HBr) na sljedeći način.
Slika 01: Markovnikovo pravilo je ilustrovano reakcijom propena sa bromovodničnom kiselinom
Isto pravilo se primenjuje kada alken reaguje sa vodom i formira alkohol. Hidroksilna grupa (-OH) dodaje se ugljiku sa dvostrukom vezom sa većim brojem C-C veza, dok se atom vodika (H) dodaje drugom ugljeniku sa dvostrukom vezom koji ima više C-H veza. Prema tome, prema Markovnikovom pravilu, kada se alkenu doda HX, glavni proizvod ima H atom na manje supstituisanom položaju, dok X u više supstituisanom položaju. Stoga je ovaj proizvod stabilan. Međutim, još uvijek je moguće formirati manje stabilan proizvod, ili ga nazivamo sporednim proizvodom, u kojem se atom H vezuje za supstituiraniju poziciju veze C=C, dok se X vezuje za manje supstituiranu poziciju.
Slika 02: Dodatak bromovodika alkenu
Mehanizam dodavanja HX alkenu može se objasniti u dva koraka (vidi sliku 02). Prvo, dolazi do dodavanja protona (H+) dok C=C dvostruka veza alkena reaguje sa H+ HX (u ovom slučaju to je HBr) da bi se formirao karbonski intermedijer. Zatim se odvija reakcija elektrofila i nukleofila kao drugi korak za formiranje nove kovalentne veze. U našem slučaju, Br– reaguje sa karbonacionim intermedijerom koji je pozitivno zadužen da formira konačni proizvod.
Šta je anti-Markovnikov pravilo?
Anti-Markovnikovovo pravilo objašnjava suprotno od originalne izjave Markovnikovog pravila. Kada se HBr dodaje alkenu u prisustvu peroksida, atom H se vezuje za ugljenik sa dvostrukom vezom koji ima manje C-H veza, dok se Br vezuje za drugi ugljenik koji ima više C-H veza. Ovaj efekat je poznat i kao Kharash efekat ili peroksidni efekat. Anti-Markovnikov adicija se takođe dešava kada su reaktanti izloženi ultraljubičastom svetlu. Ovo je sušta suprotnost Markovnikovom pravilu. Međutim, anti-Markovnikovo pravilo nije upravo obrnuti proces Markovnikovog sabiranja jer su mehanizmi ove dvije reakcije potpuno različiti.
Markovnikova reakcija je jonski mehanizam, dok je anti-Markovnikova reakcija mehanizam slobodnih radikala. Mehanizam se odvija kao lančana reakcija i ima tri koraka. Prvi korak je korak iniciranja lanca, gdje se odvija fotohemijska disocijacija HBr ili peroksida kako bi se formirali Br i H slobodni radikali. Zatim, u drugom koraku, slobodni radikal Br napada molekulu alkena da bi formirao dva moguća bromoalkil slobodna radikala. 2° slobodni radikali su stabilniji i formiraju se pretežno.
Slika 3: Primjeri sabiranja protiv Markovnikov
Tokom završnog koraka, stabilniji bromoalkil slobodni radikal reaguje sa HBr formirajući anti-Markovnikov proizvod plus još jedan slobodni radikal broma, koji nastavlja lančanu reakciju. Za razliku od HBr, HCl i HI ne rezultiraju anti-Markovnikovim proizvodima jer ne prolaze kroz reakciju adicije slobodnih radikala. To je zato što je H-Cl veza jača od H-Br veze. Iako je H-I veza mnogo slabija, formiranje I2 je poželjnije kao C-I veza u relativno nestabilnoj.
Koja je razlika između Markovnikova i pravila protiv Markovnikova?
Markovnikov vs Anti Markovnikov pravilo |
|
| Markovnikov pravilo objašnjava kada dodavanje protinske kiseline sa formulom HX (gde je X=halogen) ili H2O (smatra se H-OH) alkenu, vodonik se vezuje za ugljenik sa dvostrukom vezom sa većim brojem atoma vodika, dok se halogen (X) vezuje za drugi ugljenik. | Pravilo Anti-Markovnikov objašnjava kada se HBr doda alkenu u prisustvu peroksida, H atom se veže za ugljenik sa dvostrukom vezom koji ima manje C-H veza, dok se Br vezuje za drugi ugljenik koji ima više C-H veza |
| Mehanizam | |
| Jonski mehanizam | Mehanizam slobodnih radikala |
| Reaktanti | |
| HCl, HBr, HI ili H2O | Samo HBr (ne HCl ili HI prolaze kroz ovu reakciju dodavanja) |
| Medium/Catalyst | |
| Nije potreban medij | Mora biti prisutan peroksid ili ultraljubičasto |
Sažetak – Markovnikov vs Anti-Markovnikov pravilo
Markovnikov i anti-Markovnikov su dvije vrste reakcija adicije koje se javljaju između HX (HBr, HBr, HI i H2O) i alkena. Reakcija Markovnikova nastaje pri dodavanju HX alkenu, gdje se H vezuje za manje supstituirani atom ugljika dvostruke veze, dok se X veže za drugi dvostruko vezan atom ugljika preko jonskog mehanizma. Anti-markovnikova reakcija se odvija kada se HBr (ne HCl, HI ili H2O) doda alkenu, pri čemu se Br vezuje za manje supstituisani ugljenik sa dvostrukom vezom, dok se H vezuje za drugi atom ugljenika, putem mehanizma slobodnih radikala. Ovo je razlika između Markovnikova i Anti-Markovnikovog pravila.
Preuzmite PDF pravila Markovnikov vs Anti-Markovnikov
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između Markovnikova i Anti Markovnikov pravila
