Tofauti Muhimu – Markovnikov dhidi ya Sheria ya Anti-Markovnikov
Mapema miaka ya 1870, mwanakemia Mrusi aitwaye Vladimir Markonikov alitoa sheria inayotegemea mfululizo wa uchunguzi wa kitaalamu. Sheria hiyo ilichapishwa kama sheria ya Markovnikov. Sheria ya Markovnikov husaidia kutabiri fomula inayotokana ya alkane, wakati kiwanja kina fomula ya jumla ya HX (HCl, HBr au HF) au H2O inaongezwa kwa alkene isiyolinganishwa (kama vile kama propane). Inawezekana kugeuza bidhaa ndogo na kuu wakati hali ya athari inabadilishwa, na mchakato huu unajulikana kama nyongeza ya Anti-Markovnikov. Tofauti kuu kati ya utawala wa Markovnikov na sheria ya kupambana na Markovnikov imeelezwa hapa chini.
Sheria ya Markovnikov ni nini?
Ufafanuzi wa sheria ya Markovnikov ni, wakati wa kuongeza asidi ya protiki na fomula ya HX (ambapo X=halojeni) au H2O (inachukuliwa kama H-OH) kwa alkene, hidrojeni inashikamana na kaboni iliyounganishwa mara mbili na idadi kubwa ya atomi za hidrojeni, wakati halojeni (X) inashikamana na kaboni nyingine. Kwa hiyo, sheria hii mara nyingi hufasiriwa kuwa ‘tajiri hutajirika’. Kanuni inaweza kuonyeshwa kwa kutumia majibu ya propene yenye asidi hidrobromic (HBr) kama ifuatavyo.
Kielelezo 01: Sheria ya Markovnikov inaonyeshwa na mmenyuko wa Propene pamoja na Hydrobromic Acid
Sheria hiyo hiyo inatumika wakati alkene inamenyuka pamoja na maji kuunda pombe. Kundi la haidroksili (-OH) huongeza kwa kaboni iliyounganishwa mara mbili na idadi kubwa ya vifungo vya C-C, wakati atomi ya hidrojeni (H) inaongeza kwenye kaboni nyingine iliyounganishwa mara mbili ambayo ina vifungo vingi vya C-H. Kwa hivyo, kulingana na sheria ya Markovnikov, HX inapoongezwa kwa alkene, bidhaa kuu huwa na atomi ya H katika nafasi ya chini na X katika nafasi ya zaidi. Kwa hiyo, bidhaa hii ni imara. Hata hivyo, bado inawezekana kuunda bidhaa isiyo imara, au tunaiita bidhaa ndogo, ambapo vifungo vya atomi ya H vinaunganishwa kwa nafasi iliyobadilishwa zaidi ya dhamana ya C=C, huku vifungo vya X vikiwa na nafasi ndogo zaidi.
Kielelezo 02: Bromidi haidrojeni kwa alkene
Mfumo wa kuongeza HX kwa alkene unaweza kuelezewa katika hatua mbili (Angalia tini 02). Kwanza, uongezaji wa protoni (H+) hufanyika wakati dhamana mbili za C=C za alkene humenyuka na H+ ya HX (katika kesi hii ni HBr) kuunda kati ya kaboni. Kisha majibu ya electrophile na nucleophile hufanyika kama hatua ya pili ya kuunda dhamana mpya ya ushirikiano. Kwa upande wetu, Br– humenyuka kwa kutumia carbonation intermediate ambayo ni chanya katika malipo ili kuunda bidhaa ya mwisho.
Sheria ya Anti-Markovnikov ni nini?
Sheria ya Anti-Markovnikov inaeleza kinyume cha taarifa ya awali ya utawala wa Markovnikov. HBr inapoongezwa kwa alkene kukiwa na peroksidi, H atomi hufungamana na kaboni iliyounganishwa mara mbili ambayo ina vifungo vya C-H kidogo, huku Br ikiunganisha na kaboni nyingine ambayo ina vifungo vingi vya C-H. Athari hii pia inajulikana kama athari ya Kharash au athari ya peroksidi. Nyongeza ya anti-Markovnikov pia hufanyika wakati viitikio vinapofunuliwa na mwanga wa ultraviolet. Hii ni kinyume kabisa cha utawala wa Markovnikov. Walakini, sheria ya kupinga Markovnikov sio mchakato kamili wa kinyume cha nyongeza ya Markovnikov kwani mifumo ya athari hizi mbili ni tofauti kabisa.
Mitikio ya Markovnikov ni utaratibu wa ioni, ilhali mmenyuko wa kupambana na Markovnikov ni utaratibu huru-radical. Utaratibu unafanyika kama mmenyuko wa mnyororo na una hatua tatu. Hatua ya kwanza ni hatua ya kuanzisha mlolongo, ambapo mtengano wa photokemikali wa HBr au peroksidi hufanyika ili kuunda Br na H radicals bure. Kisha katika hatua ya pili, Br free radical hushambulia molekuli ya alkene kuunda viini viwili vinavyowezekana vya bromoalkyl. 2° free radical ni thabiti zaidi na inaundwa hasa.
Kielelezo cha 3: Mifano ya Nyongeza ya Anti- Markovnikov
Wakati wa hatua ya mwisho, nguvu zaidi ya bromoalkyl free radical humenyuka huku HBr ikitengeneza bidhaa ya anti-Markovnikov pamoja na radical nyingine ya bromini isiyolipishwa, ambayo huendeleza athari ya msururu. Tofauti na HBr, HCl na HI hazisababishi bidhaa za anti-Markovnikov kwa vile hazipati majibu ya ziada ya radical bure. Ni kwa sababu dhamana ya H-Cl ina nguvu zaidi kuliko dhamana ya H-Br. Ingawa dhamana ya H-I ni dhaifu zaidi, uundaji wa I2 unapendekezwa zaidi kama dhamana ya C-I katika hali isiyo thabiti.
Kuna tofauti gani kati ya Markovnikov na Sheria ya Anti Markovnikov?
Markovnikov dhidi ya Sheria ya Anti Markovnikov |
|
| Markovnikov Kanuni inaeleza ni lini kuongezwa kwa asidi ya protiki na fomula ya HX (ambapo X=halojeni) au H2O (inachukuliwa kuwa H-OH) kwa alkene, hidrojeni huambatanisha na kaboni iliyounganishwa mara mbili na idadi kubwa zaidi ya atomi za hidrojeni, huku halojeni (X) inashikamana na kaboni nyingine. | Sheria ya Anti-Markovnikov inaeleza HBr inapoongezwa kwa alkene kukiwa na peroksidi, vifungo vya H atomi kwenye kaboni iliyounganishwa mara mbili ambayo ina vifungo vya C-H kidogo, huku Br hufungamana na kaboni nyingine ambayo ina vifungo vingi vya C-H |
| Utaratibu | |
| Mfumo wa Ionic | Mchakato wa radical bila malipo |
| Reactants | |
| HCl, HBr, HI au H2O | HBr pekee (sio HCl au HI inayopitia majibu haya ya nyongeza) |
| Kati/Kichocheo | |
| Hakuna wastani unaohitajika | Peroksidi au mionzi ya jua lazima iwepo |
Muhtasari – Sheria ya Markovnikov dhidi ya Anti-Markovnikov
Markovnikov na anti-Markovnikov ni aina mbili za miitikio ya nyongeza inayotokea kati ya HX (HBr, HBr, HI na H2O) na alkenes. Mmenyuko wa Markovnikov hutokea wakati kuongezwa kwa HX kwa alkene, ambapo H huunganisha kwa chembe ndogo ya kaboni iliyobadilishwa ya dhamana mbili, huku vifungo vya X kwa atomi nyingine ya kaboni iliyounganishwa mara mbili kupitia utaratibu wa ioni. Mmenyuko wa anti-markovnikov hufanyika wakati HBr (sio HCl, HI au H2O) inapoongezwa kwenye alkene, ambapo vifungo vya Br kwenye kaboni iliyounganishwa kidogo iliyobadilishwa, huku H inaungana na atomi nyingine ya kaboni, kupitia utaratibu wa itikadi kali ya bure. Hii ndio tofauti kati ya Markovnikov na Sheria ya Anti-Markovnikov.
Pakua PDF ya Markovnikov dhidi ya Sheria ya Anti-Markovnikov
Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na dokezo la manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa Tofauti Kati ya Markovnikov na Sheria ya Anti Markovnikov
