În reacțiile chimice, diferite particule pot fi adăugate la locul distrugerii dublei legături în alchene și a triplei legături în alchine. Care sunt legile care guvernează acest proces? Comportamentul omologilor de etilenă asimetrici în timpul hidrohalogenării și hidratării a fost studiat de omul de știință rus VV Markovnikov. El a descoperit că mecanismul reacției depinde de numărul de carbon hidrogen la care este legat în dubla legătură. Ipoteza inaintata de om de stiinta a fost confirmata in urma unor descoperiri in domeniul structurii atomului. Regula lui Markovnikov a pus bazele pentru crearea unei teorii științifice care are aplicare practică. Vă permite să organizați mai rațional producția de polimeri, uleiuri lubrifiante, alcooli.
regula lui Markovnikov
Omul de știință rus a petrecut mult timp studiind mecanismul de adăugare a reactivilor asimetrici la hidrocarburile nesaturate. În articolul său publicat în germanăîn 1870, V. V. Markovnikov a atras atenția comunității științifice asupra selectivității interacțiunii halogenurilor de hidrogen cu atomii de carbon care se află într-o dublă legătură în alchene nesimetrice. Cercetătorul rus a citat date pe care le-a obținut empiric în laboratorul său. Markovnikov a scris că halogenul se atașează în mod necesar de atomul de carbon care conține cel mai mic număr de atomi de hidrogen. Lucrările omului de știință au câștigat o mare popularitate la începutul secolului al XX-lea. Ipoteza mecanismului de interacțiune propus de el a fost numită „regula lui Markovnikov”.
Viața și munca unui om de știință organic
Vladimir Vasilievich Markovnikov s-a născut la 25 decembrie (13 după stilul vechi) decembrie 1837. A studiat la Universitatea din Kazan, apoi a predat la această instituție de învățământ și la Universitatea din Moscova. Markovnikov a studiat comportamentul hidrocarburilor nesaturate atunci când interacționează cu halogenuri de hidrogen din 1864. Până în 1899, oamenii de știință din alte țări nu au acordat nicio importanță concluziilor chimistului rus. Markovnikov, pe lângă regula numită după el, a făcut o serie de alte descoperiri:
- a obţinut acid ciclobutandicarboxilic;
- a explorat uleiul din Caucaz și a descoperit în el substanțe organice cu o compoziție specială - naftenele;
- a stabilit diferența de temperaturi de topire a compușilor cu lanțuri ramificate și drepte;
- a dovedit izomeria acizilor grași.
Lucrările omului de știință au contribuit în mare măsură la dezvoltarea științei chimice și a industriei interne.
Esențaipoteza prezentată de Markovnikov
Omul de știință a dedicat mulți ani studierii reacțiilor de adăugare a reactivilor la hidrocarburi nesaturate cu o dublă legătură (alchene). El a observat că, dacă hidrogenul este prezent în compuși, atunci acesta ajunge la atomul de carbon care conține mai multe particule de acest tip. Anionul se atașează de carbonul vecin. Aceasta este regula lui Markovnikov, esența ei. Omul de știință a prezis în mod ingenios comportamentul particulelor, a căror structură la acel moment nu era încă foarte clară. În conformitate cu regula, la hidrocarburile de etilenă se adaugă substanțe complexe având compoziția HX, unde X:
- halogen;
- hidroxil;
- rezidu de acid sulfuric;
- alte particule.
Sunetul modern al regulii lui Markovnikov diferă de formulările omului de știință: atomul de hidrogen din molecula de HX atașată de alchenă merge la carbonul din legătura dublă care conține deja mai mult hidrogen, iar particula X merge la cel mai mic atom hidrogenat.
Mecanism de atașare a particulelor electrofile
Să luăm în considerare tipurile de transformări chimice în care se aplică regula lui Markovnikov. Exemple:
- Reacția de adăugare a clorurii de hidrogen la propenă. În cursul interacțiunii dintre particule, are loc distrugerea dublei legături. Anionul de clor merge la carbonul mai puțin hidrogenat care era în dubla legătură. Hidrogenul interacționează cu cei mai hidrogenați dintre acești atomi. Se formează 2-clorulpropan.
- În reacția de adiție a unei molecule de apă, hidroxilul din compoziția sa se apropie de carbonul mai puțin hidrogenat. Hidrogenul se atașează de atomul cel mai hidrogenat la legătura dublă.
Există excepții de la regula propusă de Markovnikov în acele reacții în care reactanții sunt alchene, în care carbonul din legătura dublă are deja o grupare electronegativă în apropiere. Selectează parțial densitatea de electroni, de care este de obicei atras hidrogenul încărcat pozitiv. De asemenea, regula nu este respectată în reacțiile care se desfășoară în funcție de un mecanism radical și nu electrofil (efectul Harish). Aceste excepții nu diminuează meritele regulii elaborate de remarcabilul chimist organic rus V. V. Markovnikov.
