Bei chemischen Reaktionen können an der Stelle der Zerstörung der Doppelbindung bei Alkenen und der Dreifachbindung bei Alkinen verschiedene Teilchen angelagert werden. Welche Gesetze regeln diesen Prozess? Das Verh alten asymmetrischer Ethylenhomologe während der Hydrohalogenierung und Hydratation wurde von dem russischen Wissenschaftler VV Markovnikov untersucht. Er fand heraus, dass der Mechanismus der Reaktion von der Anzahl der Wasserstoffatome abhängt, an die die Doppelbindung gebunden ist. Die vom Wissenschaftler aufgestellte Hypothese wurde nach Entdeckungen auf dem Gebiet der Atomstruktur bestätigt. Die Markovnikov-Regel legte den Grundstein für die Schaffung einer wissenschaftlichen Theorie mit praktischer Anwendung. Es ermöglicht Ihnen, die Produktion von Polymeren, Schmierölen und Alkoholen rationeller zu organisieren.
Markownikowsche Regel
Der russische Wissenschaftler verbrachte viel Zeit damit, den Mechanismus der Addition asymmetrischer Reagenzien an ungesättigte Kohlenwasserstoffe zu untersuchen. In seinem auf Deutsch erschienenen Artikel1870 lenkte V. V. Markovnikov die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf die Selektivität der Wechselwirkung von Halogenwasserstoffen mit Kohlenstoffatomen, die sich in einer Doppelbindung in unsymmetrischen Alkenen befinden. Der russische Forscher zitierte Daten, die er empirisch in seinem Labor gewonnen hatte. Markovnikov schrieb, dass das Halogen notwendigerweise an das Kohlenstoffatom bindet, das die kleinste Anzahl an Wasserstoffatomen enthält. Große Popularität erlangten die Arbeiten des Wissenschaftlers Anfang des 20. Jahrhunderts. Die von ihm vorgeschlagene Hypothese des Wechselwirkungsmechanismus wurde "Markownikowsche Regel" genannt.
Leben und Werk eines Biowissenschaftlers
Vladimir Vasilievich Markovnikov wurde am 25. Dezember (13. nach dem alten Stil) Dezember 1837 geboren. Er studierte an der Universität Kasan, lehrte später an dieser Bildungseinrichtung und an der Moskauer Universität. Markownikow untersucht seit 1864 das Verh alten ungesättigter Kohlenwasserstoffe bei der Wechselwirkung mit Halogenwasserstoffen. Bis 1899 maßen Wissenschaftler aus anderen Ländern den Schlussfolgerungen des russischen Chemikers keine Bedeutung bei. Markovnikov hat neben der nach ihm benannten Regel eine Reihe weiterer Entdeckungen gemacht:
- erh altene Cyclobutandicarbonsäure;
- erkundete das Öl des Kaukasus und entdeckte darin organische Substanzen einer besonderen Zusammensetzung - Naphthene;
- ermittelte den Unterschied in den Schmelztemperaturen von Verbindungen mit verzweigten und geraden Ketten;
- bewies die Isomerie von Fettsäuren.
Die Arbeiten des Wissenschaftlers trugen wesentlich zur Entwicklung der heimischen chemischen Wissenschaft und Industrie bei.
Die EssenzHypothese von Markownikow
Der Wissenschaftler widmete viele Jahre der Untersuchung von Additionsreaktionen von Reagenzien an ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung (Alkene). Er bemerkte, dass, wenn Wasserstoff in den Verbindungen vorhanden ist, dieser an das Kohlenstoffatom geht, das mehr Teilchen dieser Art enthält. Das Anion heftet sich an den benachbarten Kohlenstoff. Das ist Markownikows Regel, ihr Wesen. Der Wissenschaftler sagte raffiniert das Verh alten von Teilchen voraus, deren Struktur damals noch nicht ganz klar war. Vorschriftsgemäß werden Ethylenkohlenwasserstoffen komplexe Stoffe der Zusammensetzung HX zugesetzt, wobei X:
- Halogen;
- hydroxyl;
- Säurerest der Schwefelsäure;
- andere Partikel.
Der moderne Klang der Markovnikov-Regel unterscheidet sich von den Formulierungen des Wissenschaftlers: Das Wasserstoffatom aus dem durch das Alken gebundenen HX-Molekül geht an den Kohlenstoff in der Doppelbindung, der bereits mehr Wasserstoff enthält, und das X-Teilchen geht an das kleinste hydriertes Atom.
Mechanismus zur Anlagerung elektrophiler Partikel
Betrachten wir die Arten chemischer Umwandlungen, bei denen die Markovnikov-Regel angewendet wird. Beispiele:
- Die Reaktion der Addition von Chlorwasserstoff an Propen. Bei der Wechselwirkung zwischen Teilchen kommt es zur Zerstörung der Doppelbindung. Das Chloranion geht zu dem weniger hydrierten Kohlenstoff, der in der Doppelbindung war. Wasserstoff interagiert mit dem am stärksten hydrierten dieser Atome. Es entsteht 2-ChlorPropangas.
- Bei der Additionsreaktion eines Wassermoleküls nähert sich das Hydroxyl aus seiner Zusammensetzung dem weniger hydrierten Kohlenstoff. Wasserstoff bindet an das am stärksten hydrierte Atom an der Doppelbindung.
Es gibt Ausnahmen von der von Markovnikov vorgeschlagenen Regel bei solchen Reaktionen, bei denen die Reaktanten Alkene sind, bei denen der Kohlenstoff in der Doppelbindung bereits eine elektronegative Gruppe in der Nähe hat. Es selektiert teilweise die Elektronendichte, zu der positiv geladener Wasserstoff normalerweise angezogen wird. Auch bei Reaktionen, die nach einem radikalischen und nicht nach einem elektrophilen Mechanismus ablaufen (Harish-Effekt), wird die Regel nicht eingeh alten. Diese Ausnahmen schmälern nicht die Vorzüge der von dem herausragenden russischen organischen Chemiker V. V. Markovnikov entwickelten Regel.
