Trong các phản ứng hóa học, các phần tử khác nhau có thể được thêm vào tại vị trí phá hủy liên kết đôi trong anken và liên kết ba trong anken. Các luật điều chỉnh quá trình này là gì? Nhà khoa học người Nga VV Markovnikov đã nghiên cứu hành vi của các chất đồng đẳng ethylene không đối xứng trong quá trình hydro hóa và hydrat hóa. Ông phát hiện ra rằng cơ chế của phản ứng phụ thuộc vào số lượng hydro cacbon được liên kết trong liên kết đôi. Giả thuyết do nhà khoa học đưa ra đã được xác nhận sau những khám phá trong lĩnh vực cấu trúc của nguyên tử. Quy luật của Markovnikov đã đặt nền móng cho việc hình thành một lý thuyết khoa học có tính ứng dụng thực tế. Nó cho phép bạn tổ chức hợp lý hơn việc sản xuất polyme, dầu bôi trơn, rượu.
Quy tắc của Markovnikov
Nhà khoa học Nga đã dành nhiều thời gian để nghiên cứu cơ chế cộng thuốc thử bất đối xứng vào hydrocacbon không no. Trong bài báo của anh ấy được xuất bản bằng tiếng ĐứcVào năm 1870, V. V. Markovnikov đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học đến tính chọn lọc của tương tác của các hiđro halogenua với các nguyên tử cacbon ở một liên kết đôi trong các anken không đối xứng. Nhà nghiên cứu người Nga đã trích dẫn dữ liệu mà ông thu được bằng thực nghiệm trong phòng thí nghiệm của mình. Markovnikov đã viết rằng halogen nhất thiết phải gắn vào nguyên tử cacbon chứa số nguyên tử hydro nhỏ nhất. Các công trình của nhà khoa học đã trở nên phổ biến vào đầu thế kỷ 20. Giả thuyết về cơ chế tương tác do ông đề xuất được gọi là "quy luật Markovnikov".
Cuộc đời và công việc của một nhà khoa học hữu cơ
Vladimir Vasilievich Markovnikov sinh ngày 25 tháng 12 (13 theo lối cũ) tháng 12 năm 1837. Ông học tại Đại học Kazan, sau đó giảng dạy tại cơ sở giáo dục này và tại Đại học Moscow. Markovnikov đã nghiên cứu hành vi của các hydrocacbon không no khi tương tác với hydro halogenua từ năm 1864. Cho đến năm 1899, các nhà khoa học từ các nước khác không coi trọng kết luận của nhà hóa học Nga. Markovnikov, ngoài quy tắc mang tên ông, đã thực hiện một số khám phá khác:
- thu được axit xiclobutanedicacboxylic;
- đã khám phá dầu của Caucasus và phát hiện ra trong đó các chất hữu cơ có thành phần đặc biệt - naphthenes;
- thiết lập sự khác biệt về nhiệt độ nóng chảy của các hợp chất có mạch nhánh và mạch thẳng;
- đã chứng minh tính đồng phân của axit béo.
Những công trình của nhà khoa học đã góp phần to lớn vào sự phát triển của ngành công nghiệp hoá học trong nước.
Bản chấtgiả thuyết do Markovnikov đưa ra
Nhà khoa học đã dành nhiều năm để nghiên cứu các phản ứng cộng thuốc thử vào các hydrocacbon không no có một liên kết đôi (anken). Ông nhận thấy rằng nếu hydro có trong các hợp chất thì nó sẽ đi đến nguyên tử cacbon chứa nhiều hạt loại này hơn. Các anion tự gắn vào cacbon lân cận. Đây là quy tắc của Markovnikov, bản chất của nó. Nhà khoa học đã dự đoán một cách tài tình về hành vi của các hạt, cấu trúc của chúng vào thời điểm đó vẫn chưa rõ ràng lắm. Theo quy tắc, phức chất có thành phần HX được thêm vào hydrocacbon etilen, trong đó X:
- halogen;
- hydroxyl;
- dư axit của axit sunfuric;
- hạt khác.
Âm thanh hiện đại của quy tắc Markovnikov khác với công thức của nhà khoa học: nguyên tử hydro từ phân tử HX được liên kết bởi anken chuyển đến carbon trong liên kết đôi đã chứa nhiều hydro hơn, và hạt X có ít hydro nhất nguyên tử hydro hóa.
Cơ chế gắn các hạt electrophin
Hãy xem xét các dạng biến đổi hóa học trong đó quy tắc Markovnikov được áp dụng. Ví dụ:
- Phản ứng cộng hiđro clorua vào propen. Trong quá trình tương tác giữa các hạt xảy ra sự phá hủy liên kết đôi. Các anion clo chuyển đến cacbon ít bị hyđro hóa hơn trong liên kết đôi. Hydro tương tác với hydro hóa nhiều nhất trong số các nguyên tử này. 2-clo được tạo thànhpropan.
- Trong phản ứng cộng của phân tử nước, hydroxyl từ thành phần của nó tiếp cận với carbon ít hydro hóa hơn. Hiđro gắn với nguyên tử bị hiđro hóa nhiều nhất ở liên kết đôi.
Có những ngoại lệ đối với quy tắc do Markovnikov đề xuất trong những phản ứng mà các chất phản ứng là anken, trong đó cacbon trong liên kết đôi đã có một nhóm âm điện gần đó. Nó chọn một phần mật độ electron, mà hydro mang điện tích dương thường bị hút vào. Quy tắc này cũng không được quan sát thấy trong các phản ứng tiến hành theo một cơ chế gốc thay vì một cơ chế electrophin (hiệu ứng Harish). Những ngoại lệ này không làm giảm giá trị của quy tắc được phát triển bởi nhà hóa học hữu cơ lỗi lạc người Nga V. V. Markovnikov.
