ในปฏิกิริยาเคมี สามารถเติมอนุภาคต่างๆ ในบริเวณที่มีการทำลายพันธะคู่ในแอลคีนและพันธะสามตัวในอัลไคน์ กฎหมายที่ควบคุมกระบวนการนี้มีอะไรบ้าง? นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย VV Markovnikov ศึกษาพฤติกรรมของ homologues ของเอทิลีนที่ไม่สมมาตรระหว่างไฮโดรฮาโลจิเนชันและไฮเดรชั่น เขาพบว่ากลไกของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับจำนวนของไฮโดรเจนคาร์บอนที่ถูกผูกมัดในพันธะคู่ สมมติฐานที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ได้รับการยืนยันหลังจากการค้นพบในด้านโครงสร้างของอะตอม กฎของมาร์คอฟนิคอฟวางรากฐานสำหรับการสร้างทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่นำไปใช้ได้จริง ช่วยให้คุณจัดระเบียบการผลิตโพลีเมอร์ น้ำมันหล่อลื่น แอลกอฮอล์ได้อย่างมีเหตุผลมากขึ้น
กฎของ Markovnikov
นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียใช้เวลามากในการศึกษากลไกการเติมสารรีเอเจนต์แบบอสมมาตรลงในไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว ในบทความของเขาที่ตีพิมพ์ในภาษาเยอรมันในปี 1870 V. V. Markovnikov ดึงความสนใจของชุมชนวิทยาศาสตร์ถึงการเลือกปฏิสัมพันธ์ของไฮโดรเจนเฮไลด์กับอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ในพันธะคู่ในอัลคีนที่ไม่สมมาตร นักวิจัยชาวรัสเซียอ้างข้อมูลที่เขาได้รับจากการทดลองในห้องทดลองของเขา Markovnikov เขียนว่าฮาโลเจนจำเป็นต้องยึดติดกับอะตอมของคาร์บอนที่มีอะตอมไฮโดรเจนจำนวนน้อยที่สุด ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 สมมติฐานของกลไกปฏิสัมพันธ์ที่เสนอโดยเขาเรียกว่า "กฎของ Markovnikov"
ชีวิตและผลงานของนักวิทยาศาสตร์อินทรีย์
Vladimir Vasilievich Markovnikov เกิดเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม (13 ตามแบบเก่า) ธันวาคม 1837 เขาเรียนที่มหาวิทยาลัยคาซาน ต่อมาสอนที่สถาบันการศึกษาแห่งนี้และที่มหาวิทยาลัยมอสโก Markovnikov ได้ศึกษาพฤติกรรมของไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับไฮโดรเจนเฮไลด์ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2407 จนถึงปี พ.ศ. 2442 นักวิทยาศาสตร์จากประเทศอื่น ๆ ไม่ได้ให้ความสำคัญกับบทสรุปของนักเคมีชาวรัสเซีย Markovnikov นอกเหนือจากกฎที่ตั้งชื่อตามเขาแล้ว ยังได้ค้นพบอีกหลายสิ่ง:
- ได้รับกรด cyclobutanedicarboxylic;
- สำรวจน้ำมันของคอเคซัสและค้นพบสารอินทรีย์ที่มีองค์ประกอบพิเศษ - naphthenes;
- สร้างความแตกต่างในอุณหภูมิหลอมเหลวของสารประกอบที่มีสายโซ่กิ่งและสายตรง
- พิสูจน์ไอโซเมอริซึมของกรดไขมัน
ผลงานของนักวิทยาศาสตร์มีส่วนอย่างมากต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์เคมีและอุตสาหกรรมในประเทศ
สาระสำคัญสมมติฐานที่เสนอโดย Markovnikov
นักวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มเทเวลาหลายปีในการศึกษาปฏิกิริยาของการเติมตัวทำปฏิกิริยากับไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวด้วยพันธะคู่หนึ่ง (แอลคีน) เขาสังเกตเห็นว่าหากมีไฮโดรเจนอยู่ในสารประกอบ ก็จะไปที่อะตอมของคาร์บอนที่มีอนุภาคประเภทนี้มากขึ้น ประจุลบจะเกาะติดกับคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียง นี่คือกฎของ Markovnikov สาระสำคัญของมัน นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์พฤติกรรมของอนุภาคอย่างแยบยลซึ่งโครงสร้างนั้นยังไม่ชัดเจนในขณะนั้น ตามกฎ สารที่ซับซ้อนที่มีองค์ประกอบ HX จะถูกเติมลงในเอทิลีนไฮโดรคาร์บอน โดยที่ X:
- ฮาโลเจน;
- ไฮดรอกซิล;
- กรดตกค้างของกรดซัลฟิวริก;
- อนุภาคอื่นๆ
เสียงสมัยใหม่ของกฎของ Markovnikov นั้นแตกต่างจากสูตรของนักวิทยาศาสตร์: อะตอมไฮโดรเจนจากโมเลกุล HX ที่ติดกับอัลคีนจะไปที่คาร์บอนในพันธะคู่ที่มีไฮโดรเจนอยู่แล้ว และอนุภาค X มีค่าน้อยที่สุด อะตอมไฮโดรเจน
กลไกการยึดอนุภาคอิเล็กโทรฟิลิก
ลองพิจารณาประเภทของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ใช้กฎของ Markovnikov กัน ตัวอย่าง:
- ปฏิกิริยาของการเติมไฮโดรเจนคลอไรด์กับโพรพีน ในระหว่างการปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคจะเกิดการทำลายพันธะคู่ ไอออนของคลอรีนจะไปที่คาร์บอนที่เติมไฮโดรเจนน้อยกว่าซึ่งอยู่ในพันธะคู่ ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับอะตอมที่เติมไฮโดรเจนมากที่สุด 2-คลอรีนก่อตัวขึ้นโพรเพน
- นอกเหนือจากปฏิกิริยาของโมเลกุลของน้ำ ไฮดรอกซิลจากองค์ประกอบของมันเข้าใกล้คาร์บอนที่เติมไฮโดรเจนน้อยกว่า ไฮโดรเจนเกาะกับอะตอมที่เติมไฮโดรเจนมากที่สุดที่พันธะคู่
มีข้อยกเว้นสำหรับกฎที่ Markovnikov เสนอในปฏิกิริยาเหล่านั้นโดยที่สารตั้งต้นคืออัลคีน ซึ่งคาร์บอนในพันธะคู่มีกลุ่มอิเล็กโตรเนกาติตีอยู่ใกล้แล้ว มันเลือกความหนาแน่นของอิเล็กตรอนบางส่วน ซึ่งมักจะดึงดูดไฮโดรเจนที่มีประจุบวก กฎนี้ยังไม่พบในปฏิกิริยาที่ดำเนินไปตามอนุมูลอิสระมากกว่ากลไกอิเล็กโตรฟิลลิก (เอฟเฟกต์ Harish) ข้อยกเว้นเหล่านี้ไม่ได้เบี่ยงเบนคุณธรรมของกฎที่พัฒนาโดยนักเคมีอินทรีย์ชาวรัสเซียชื่อ V. V. Markovnikov
