Diferència clau: Regla Markovnikov vs Anti-Markovnikov
A principis de la dècada de 1870, un químic rus anomenat Vladimir Markonikov va derivar una regla basada en una sèrie d'observacions empíriques. La regla es va publicar com la regla de Markovnikov. La regla de Markovnikov ajuda a predir la fórmula resultant de l'alcà, quan un compost que té la fórmula general de HX (HCl, HBr o HF) o H2O s'afegeix a un alquè asimètric (com ara com propà). És possible revertir els productes menors i principals quan es canvien les condicions de reacció, i aquest procés s'anomena addició Anti-Markovnikov. La diferència clau entre la regla de Markovnikov i la regla anti-Markovnikov s'explica a continuació.
Què és la regla de Markovnikov?
La definició de la regla de Markovnikov és, quan l'addició d'àcid pròtic amb la fórmula de HX (on X=halogen) o H2O (considerat com a H-OH) a un alquè, l'hidrogen s'uneix al carboni de doble enllaç amb el major nombre d'àtoms d'hidrogen, mentre que l'halogen (X) s'uneix a l' altre carboni. Per tant, aquesta regla sovint s'interpreta com "els rics es fan més rics". La regla es pot il·lustrar utilitzant la reacció del propè amb l'àcid bromhídric (HBr) de la següent manera.
Figura 01: la regla de Markovnikov està il·lustrada per la reacció del propè amb l'àcid bromhídric
La mateixa regla s'aplica quan un alquè reacciona amb l'aigua per formar alcohol. El grup hidroxil (-OH) s'afegeix al carboni de doble enllaç amb el major nombre d'enllaços C-C, mentre que l'àtom d'hidrogen (H) s'afegeix a l' altre carboni de doble enllaç que té més enllaços C-H. Per tant, segons la regla de Markovnikov, quan s'afegeix un HX a un alquè, el producte principal té l'àtom d'H en la posició menys substituïda mentre que l'X en la posició més substituïda. Per tant, aquest producte és estable. Tanmateix, encara és possible formar un producte menys estable, o l'anomenem un producte menor, en el qual l'àtom H s'enllaça a la posició més substituïda de l'enllaç C=C, mentre que X s'enllaça a la posició menys substituïda..
Figura 02: addició de bromur d'hidrogen a un alquen
El mecanisme de l'addició de HX a un alquè es pot explicar en dos passos (vegeu la figura 02). Primer, l'addició d'un protó (H+) té lloc quan el doble enllaç C=C de l'alquè reacciona amb H+ de HX (en aquest cas és HBr) per formar un intermedi de carbonatació. A continuació, es produeix la reacció d'un electròfil i un nucleòfil com a segon pas per formar un nou enllaç covalent. En el nostre cas, Br– reacciona amb l'intermedi de carbonatació que té una càrrega positiva per formar el producte final.
Què és la regla anti-Markovnikov?
La regla anti-Markovnikov explica el contrari de la declaració original de la regla de Markovnikov. Quan s'afegeix HBr a un alquè en presència de peròxid, l'àtom d'H s'uneix al carboni de doble enllaç que té menys enllaços C-H, mentre que Br s'uneix a l' altre carboni que té més enllaços C-H. Aquest efecte també es coneix com efecte Kharash o efecte peròxid. L'addició anti-Markovnikov també té lloc quan els reactius estan exposats a la llum ultraviolada. Això és exactament el contrari de la regla de Markovnikov. Tanmateix, la regla anti-Markovnikov no és el procés invers exacte de l'addició de Markovnikov, ja que els mecanismes d'aquestes dues reaccions són completament diferents.
La reacció de Markovnikov és un mecanisme iònic, mentre que la reacció anti-Markovnikov és un mecanisme de radicals lliures. El mecanisme té lloc com una reacció en cadena i té tres etapes. El primer pas és el pas d'inici de la cadena, on es produeix la dissociació fotoquímica de HBr o peròxid per formar radicals lliures Br i H. A continuació, en el segon pas, el radical lliure Br ataca la molècula d'alquen per formar dos possibles radicals lliures bromoalquil. El radical lliure 2° és més estable i es forma predominantment.
Figura 3: exemples d'addicions anti-Markovnikov
Durant el pas final, el radical lliure bromoalquil més estable reacciona amb HBr formant un producte anti-Markovnikov més un altre radical lliure de brom, que continua la reacció en cadena. A diferència de l'HBr, l'HCl i l'HI no donen lloc a productes anti-Markovnikov, ja que no experimenten reacció d'addició de radicals lliures. És perquè l'enllaç H-Cl és més fort que l'enllaç H-Br. Tot i que l'enllaç H-I és molt més feble, la formació d'I2 és més preferida com a enllaç C-I en relativament inestable.
Quina diferència hi ha entre la regla Markovnikov i la regla anti Markovnikov?
Markovnikov vs Regla Anti Markovnikov |
|
| La regla de Markovnikov explica quan l'addició d'àcid pròtic amb la fórmula de HX (on X=halogen) o H2O (considerat com a H-OH) a un alquè, l'hidrogen s'uneix al carboni de doble enllaç amb el major nombre d'àtoms d'hidrogen, mentre que l'halogen (X) s'uneix a l' altre carboni. | La regla anti-Markovnikov explica quan s'afegeix HBr a un alquè en presència de peròxid, l'àtom d'H s'uneix al carboni de doble enllaç que té menys enllaços C-H, mentre que Br s'uneix a l' altre carboni que té més enllaços C-H |
| Mecanisme | |
| Mecanisme iònic | Mecanisme de radicals lliures |
| Reactius | |
| HCl, HBr, HI o H2O | Només HBr (no HCl ni HI pateixen aquesta reacció d'addició) |
| Mitjà/Catalitzador | |
| No es requereix cap mitjà | Peròxid o ultraviolat ha d'estar present |
Resum: Regla Markovnikov vs Anti-Markovnikov
Markovnikov i anti-Markovnikov són dos tipus de reaccions d'addició que es produeixen entre HX (HBr, HBr, HI i H2O) i alquens. La reacció de Markovnikov es produeix quan s'afegeix HX a un alquè, on H s'uneix a un àtom de carboni menys substituït del doble enllaç, mentre que X s'uneix a l' altre àtom de carboni amb doble enllaç mitjançant un mecanisme iònic. La reacció anti-markovnikov té lloc quan s'afegeix HBr (no HCl, HI o H2O) a un alquè, on Br s'uneix a carboni de doble enllaç menys substituït, mentre que H s'uneix a l' altre àtom de carboni, mitjançant un mecanisme de radicals lliures. Aquesta és la diferència entre la regla Markovnikov i la regla anti-Markovnikov.
Descarregueu el PDF de la regla Markovnikov vs Anti-Markovnikov
Podeu baixar la versió PDF d'aquest article i utilitzar-la per a finalitats fora de línia segons la nota de citació. Si us plau, descarregueu la versió PDF aquí Diferència entre la regla Markovnikov i la regla anti Markovnikov
