الفرق بين قاعدة ماركوفنيكوف ومكافحة ماركوفنيكوف

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

الفرق الرئيسي - قاعدة ماركوفنيكوف ضد ماركوفنيكوف

في أوائل سبعينيات القرن التاسع عشر ، استمد الكيميائي الروسي فلاديمير ماركونيكوف قاعدة تستند إلى سلسلة من الملاحظات التجريبية. تم نشر القاعدة كقاعدة ماركوفنيكوف. تساعد قاعدة ماركوفنيكوف على التنبؤ بالصيغة الناتجة للألكان ، عندما تتم إضافة مركب له الصيغة العامة لـ HX (HCl أو HBr أو HF) أو H_{2O إلى ألكين غير متماثل (مثل كبروبان). من الممكن عكس المنتجات الصغيرة والكبيرة عند تغيير ظروف التفاعل ، ويشار إلى هذه العملية باسم إضافة Anti-Markovnikov. يتم شرح الفرق الرئيسي بين قاعدة ماركوفنيكوف وقاعدة مناهضة ماركوفنيكوف أدناه.}

ما هي قاعدة ماركوفنيكوف؟

تعريف قاعدة ماركوفنيكوف ، عند إضافة حمض البروتيك بصيغة HX (حيث X=هالوجين) أو H_{2O (تعتبر H-OH) بالنسبة للألكين ، يرتبط الهيدروجين بالكربون المزدوج الرابطة مع عدد أكبر من ذرات الهيدروجين ، بينما يرتبط الهالوجين (X) بالكربون الآخر. لذلك ، غالبًا ما يتم تفسير هذه القاعدة على أنها "الأغنياء يزدادون ثراءً". يمكن توضيح القاعدة باستخدام تفاعل البروبين مع حمض الهيدروبروميك (HBr) على النحو التالي.}

الشكل 01: قاعدة ماركوفنيكوف موضحة من خلال تفاعل البروبين مع حمض الهيدروبروميك

يتم تطبيق نفس القاعدة عندما يتفاعل الألكين مع الماء لتكوين الكحول. تضيف مجموعة الهيدروكسيل (-OH) إلى الكربون مزدوج الترابط مع عدد أكبر من روابط C-C ، بينما تضيف ذرة الهيدروجين (H) إلى الكربون الآخر المزدوج الترابط الذي يحتوي على المزيد من روابط C-H.لذلك ، وفقًا لقاعدة ماركوفنيكوف ، عند إضافة HX إلى ألكين ، فإن المنتج الرئيسي يحتوي على ذرة H في الموضع الأقل استبدالًا بينما يكون X في الموضع الأكثر استبدالًا. لذلك ، هذا المنتج مستقر. ومع ذلك ، لا يزال من الممكن تكوين منتج أقل استقرارًا ، أو نطلق عليه منتجًا ثانويًا ، حيث ترتبط ذرة H بموقف أكثر استبدالية للرابطة C=C ، بينما ترتبط X بالموضع الأقل استبدالًا.

الشكل 02: إضافة بروميد الهيدروجين إلى ألكين

يمكن شرح آلية إضافة HX إلى ألكين في خطوتين (انظر الشكل 02). أولاً ، تتم إضافة بروتون (H⁺) حيث تتفاعل الرابطة المزدوجة C=C للألكين مع H⁺من HX (في هذه الحالة يكون HBr) لتشكيل كربنة وسيطة.ثم يتم إجراء تفاعل بين المحب الكهربي والنيوكليوفيل كخطوة ثانية لتشكيل رابطة تساهمية جديدة. في حالتنا ، يتفاعل Br^{-مع وسيط الكربنة والذي يكون موجب المسؤول لتشكيل المنتج النهائي.}

ما هي قاعدة أنتي ماركوفنيكوف؟

تشرح قاعدة أنتي ماركوفنيكوف عكس البيان الأصلي لحكم ماركوفنيكوف. عندما يضاف HBr إلى ألكين في وجود بيروكسيد ، فإن ذرة H تترابط مع الكربون مزدوج الترابط الذي يحتوي على روابط C-H أقل ، بينما يرتبط Br بالكربون الآخر الذي يحتوي على المزيد من روابط C-H. يُعرف هذا التأثير أيضًا باسم تأثير خراش أو تأثير البيروكسيد. تحدث إضافة مضاد ماركوفنيكوف أيضًا عندما تتعرض المواد المتفاعلة للأشعة فوق البنفسجية. هذا هو عكس حكم ماركوفنيكوف تمامًا. ومع ذلك ، فإن قاعدة مكافحة ماركوفنيكوف ليست العملية العكسية الدقيقة لإضافة ماركوفنيكوف لأن آليات هذين التفاعلين مختلفة تمامًا.

تفاعل ماركوفنيكوف هو آلية أيونية ، في حين أن تفاعل ماركوفنيكوف هو آلية الجذور الحرة.تحدث الآلية كتفاعل متسلسل ولها ثلاث خطوات. الخطوة الأولى هي خطوة بدء السلسلة ، حيث يحدث التفكك الضوئي الكيميائي لـ HBr أو بيروكسيد لتشكيل الجذور الحرة Br و H. ثم في الخطوة الثانية ، يهاجم الجذور الحرة Br جزيء الألكين لتشكيل اثنين من الجذور الحرة المحتملة من برومو ألكيل. 2 ° الجذور الحرة أكثر استقرارًا وتتشكل في الغالب.

الشكل 3: أمثلة على إضافة مضاد ماركوفنيكوف

خلال الخطوة الأخيرة ، يتفاعل الجذور الحرة برومو ألكيل الأكثر ثباتًا مع HBr مكونًا منتج مضاد لماركوفنيكوف بالإضافة إلى جذر بروم آخر حر ، والذي يستمر في التفاعل المتسلسل. على عكس HBr و HCl و HI لا ينتج عنها منتجات مضادة لماركوفنيكوف لأنها لا تخضع لتفاعل إضافة الجذور الحرة.ذلك لأن رابطة H-Cl أقوى من رابطة H-Br. على الرغم من أن رابطة H-I أضعف بكثير ، إلا أن تشكيل I_{2يفضل أكثر كرابطة C-I في حالة عدم الاستقرار نسبيًا.}

ما هو الفرق بين قاعدة ماركوفنيكوف وأنتي ماركوفنيكوف؟

ماركوفنيكوف ضد أنتي ماركوفنيكوف القاعدة
قاعدة ماركوفنيكوف تشرح عند إضافة حمض البروتيك بصيغة HX (حيث X=هالوجين) أو H2O (تعتبر H-OH) إلى ألكين ، يرتبط الهيدروجين بالكربون المزدوج المرتبط بعدد أكبر من ذرات الهيدروجين ، بينما يرتبط الهالوجين (X) بالكربون الآخر.	تشرح قاعدة Anti-Markovnikov عندما يتم إضافة HBr إلى ألكين في وجود بيروكسيد ، روابط ذرة H إلى كربون مزدوج الترابط يحتوي على روابط C-H أقل ، بينما يرتبط Br بالكربون الآخر الذي يحتوي على المزيد من روابط C-H
آلية
آلية أيونية	آلية الجذور الحرة
المتفاعلات
HCl أو HBr أو HI أو H2O	فقط HBr (لا يخضع HCl أو HI لرد فعل الإضافة هذا)
متوسط / محفز
لا توجد وسيلة مطلوبة	يجب وجود بيروكسيد أو فوق بنفسجي

ملخص - حكم ماركوفنيكوف ضد ماركوفنيكوف

Markovnikov و anti-Markovnikov نوعان من تفاعلات الإضافة التي تحدث بين HX (HBr و HBr و HI و H_{2O) والألكينات. يحدث تفاعل ماركوفنيكوف عند إضافة HX إلى ألكين ، حيث يرتبط H بذرة كربون أقل استبدالًا للرابطة المزدوجة ، بينما يرتبط X بذرة الكربون الأخرى الرابطة المزدوجة من خلال آلية أيونية.يحدث تفاعل مضاد ماركوفنيكوف عندما تتم إضافة HBr (وليس HCl أو HI أو H2O) إلى ألكين ، حيث يرتبط Br مع كربون ثنائي الترابط أقل استبدالية ، بينما يرتبط H بذرة الكربون الأخرى ، من خلال آلية الجذور الحرة. هذا هو الفرق بين قاعدة ماركوفنيكوف وقاعدة أنتي ماركوفنيكوف.}

تنزيل ملف PDF الخاص بقاعدة ماركوفنيكوف ضد أنتي ماركوفنيكوف

يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا الفرق بين قاعدة ماركوفنيكوف وأنتي ماركوفنيكوف