تفاوت بین قانون مارکوفنیکف و ضد مارکوفنیکف

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-17 23:31

تفاوت کلیدی - قانون مارکوفنیکف در مقابل ضد مارکوفنیکف

در اوایل دهه 1870، یک شیمیدان روسی به نام ولادیمیر مارکونیکوف، قاعده ای را بر اساس یک سری مشاهدات تجربی استخراج کرد. این قانون به عنوان قانون مارکوفنیکف منتشر شد. قانون مارکوفنیکف به پیش بینی فرمول حاصل از آلکان کمک می کند، زمانی که ترکیبی با فرمول کلی HX (HCl، HBr یا HF) یا H_{2O به یک آلکن نامتقارن اضافه شود (مانند به عنوان پروپان). هنگامی که شرایط واکنش تغییر می کند، می توان محصولات فرعی و اصلی را معکوس کرد و این فرآیند به عنوان افزودن ضد مارکوفنیکوف نامیده می شود. تفاوت اصلی بین قانون مارکونیکف و قانون ضد مارکوفنیکف در زیر توضیح داده شده است.}

قانون مارکوفنیکف چیست؟

تعریف قانون مارکوفنیکف این است که افزودن اسید پروتیک با فرمول HX (که در آن X=هالوژن) یا H_{2O (به عنوان H-OH در نظر گرفته می شود) به یک آلکن، هیدروژن به کربن با پیوند دوگانه با تعداد بیشتری اتم هیدروژن می‌چسبد، در حالی که هالوژن (X) به کربن دیگر می‌چسبد. بنابراین، این قانون اغلب به عنوان "ثروتمندان ثروتمندتر می شوند" تفسیر می شود. این قانون را می توان با استفاده از واکنش پروپن با هیدروبرومیک اسید (HBr) به شرح زیر نشان داد.}

شکل 01: قانون مارکوفنیکف با واکنش پروپن با هیدروبرومیک اسید نشان داده شده است.

همان قانون زمانی اعمال می شود که یک آلکن با آب واکنش می دهد و الکل ایجاد می کند. گروه هیدروکسیل (-OH) با تعداد بیشتری پیوند C-C به کربن با پیوند دوگانه اضافه می شود، در حالی که اتم هیدروژن (H) به کربن با پیوند دوگانه دیگر که پیوندهای C-H بیشتری دارد اضافه می کند.بنابراین، طبق قانون مارکوفنیکف، هنگامی که یک HX به یک آلکن اضافه می‌شود، محصول اصلی دارای اتم H در موقعیت کمتر جانشین‌شده است در حالی که X در موقعیت جایگزین‌تر است. بنابراین، این محصول پایدار است. با این حال، هنوز ممکن است یک محصول کم‌ثبات‌تر تشکیل شود، یا آن را یک محصول فرعی می‌نامیم، که در آن اتم H به موقعیت جایگزین‌تر پیوند C=C پیوند می‌خورد، در حالی که پیوند X به موقعیت کمتر جانشین‌شده پیوند می‌خورد.

شکل 02: افزودن برومید هیدروژن به یک آلکن

مکانیسم افزودن HX به یک آلکن را می توان در دو مرحله توضیح داد (شکل 02 را ببینید). ابتدا، افزودن یک پروتون (H⁺) با واکنش پیوند دوگانه C=C آلکن با H⁺ از HX (در این مورد HBr) برای تشکیل یک واسطه کربناته است.سپس واکنش یک الکتروفیل و یک هسته دوست به عنوان مرحله دوم برای تشکیل یک پیوند کووالانسی جدید انجام می شود. در مورد ما، Br^{– با واسطه کربناته واکنش می دهد که بار مثبت دارد و محصول نهایی را تشکیل می دهد.}

قانون ضد مارکوفنیکف چیست؟

قانون ضد مارکوفنیکوف خلاف بیانیه اصلی قانون مارکوفنیکف را توضیح می دهد. هنگامی که HBr در حضور پراکسید به یک آلکن اضافه می شود، اتم H به کربن دو پیوندی که پیوندهای C-H کمتری دارد، پیوند می زند، در حالی که Br به کربن دیگری که پیوندهای C-H بیشتری دارد، پیوند می زند. این اثر به عنوان اثر خارش یا اثر پراکسید نیز شناخته می شود. افزودن ضد مارکوفنیکف نیز زمانی اتفاق می افتد که واکنش دهنده ها در معرض نور ماوراء بنفش قرار می گیرند. این دقیقا برعکس قانون مارکوفنیکف است. با این حال، قاعده ضد مارکوفنیکف فرآیند معکوس دقیق اضافه کردن مارکوفنیکف نیست زیرا مکانیسم های این دو واکنش کاملاً متفاوت است.

واکنش مارکوفنیکف یک مکانیسم یونی است، در حالی که واکنش ضد مارکوفنیکف یک مکانیسم رادیکال آزاد است.مکانیسم به صورت یک واکنش زنجیره ای انجام می شود و دارای سه مرحله است. مرحله اول مرحله آغاز زنجیره است که در آن تفکیک فتوشیمیایی HBr یا پراکسید برای تشکیل رادیکال های آزاد Br و H انجام می شود. سپس در مرحله دوم، رادیکال آزاد Br به مولکول آلکن حمله می کند تا دو رادیکال آزاد برموآلکیل را تشکیل دهد. رادیکال آزاد 2 درجه پایدارتر است و عمدتاً تشکیل می شود.

شکل 3: مثال‌های ضد مارکوفنیکوف اضافه کردن

در طول مرحله نهایی، رادیکال آزاد بروموآلکیل پایدارتر با HBr واکنش می دهد و محصول ضد مارکوفنیکوف به اضافه رادیکال آزاد برم دیگری را تشکیل می دهد که واکنش زنجیره ای را ادامه می دهد. بر خلاف HBr، HCl و HI به محصولات ضد مارکوفنیکوف منجر نمی شوند زیرا تحت واکنش افزودن رادیکال آزاد قرار نمی گیرند.به این دلیل است که پیوند H-Cl قوی تر از پیوند H-Br است. اگرچه پیوند H-I بسیار ضعیف تر است، تشکیل I_{2 به عنوان پیوند C-I در نسبتاً ناپایدار ترجیح داده می شود.}

تفاوت بین قانون مارکوفنیکف و ضد مارکوفنیکف چیست؟

قانون

قانون مارکوفنیکف در مقابل آنتی مارکوفنیکف
Markovnikov توضیح می دهد که افزودن اسید پروتیک با فرمول HX (که در آن X=هالوژن) یا H2O (به عنوان H-OH در نظر گرفته می شود) به یک آلکن، هیدروژن به کربن با پیوند دوگانه با تعداد اتم‌های هیدروژن بیشتر می‌چسبد، در حالی که هالوژن (X) به کربن دیگر می‌چسبد.	قانون ضد مارکوفنیکف توضیح می دهد که وقتی HBr در حضور پراکسید به یک آلکن اضافه می شود، اتم H به کربن دو پیوندی که پیوندهای C-H کمتری دارد، پیوند می زند، در حالی که Br به کربن دیگری که پیوندهای C-H بیشتری دارد پیوند می یابد.
مکانیسم
مکانیسم یونی	مکانیسم رادیکال آزاد
واکنش دهنده ها
HCl، HBr، HI یا H2O	فقط HBr (نه HCl یا HI تحت این واکنش اضافه قرار نمی گیرد)
متوسط/کاتالیزور
بدون نیاز به رسانه	پراکسید یا فرابنفش باید وجود داشته باشد

خلاصه - قانون مارکوفنیکف در مقابل ضد مارکوفنیکف

Markovnikov و anti-Markovnikov دو نوع واکنش افزودنی هستند که بین HX (HBr، HBr، HI و H_{2O) و آلکن ها رخ می دهند. واکنش مارکوفنیکف زمانی اتفاق می‌افتد که HX به یک آلکن اضافه می‌شود، جایی که H به اتم کربن کمتر جایگزین پیوند دوگانه پیوند می‌خورد، در حالی که X از طریق مکانیسم یونی به اتم کربن با پیوند دوگانه دیگر پیوند می‌خورد.واکنش ضد مارکونیکف زمانی اتفاق می‌افتد که HBr (نه HCl، HI یا H2O) به یک آلکن اضافه شود، جایی که Br به کربن با پیوند دوگانه کمتر جایگزین شده پیوند می‌خورد، در حالی که H از طریق مکانیسم رادیکال آزاد به اتم کربن دیگر پیوند می‌خورد. این تفاوت بین قانون مارکوفنیکف و قانون ضد مارکوفنیکف است.}

دانلود PDF قانون مارکوفنیکف در مقابل ضد مارکوفنیکف

می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین قانون مارکوفنیکف و ضد مارکوفنیکف