في التفاعلات الكيميائية ، يمكن إضافة جسيمات مختلفة في موقع تدمير الرابطة المزدوجة في الألكينات والرابطة الثلاثية في الألكينات. ما هي القوانين التي تحكم هذه العملية؟ قام العالم الروسي VV Markovnikov بدراسة سلوك متماثلات الإيثيلين غير المتماثلة أثناء عملية الهالوجين المائي والترطيب. وجد أن آلية التفاعل تعتمد على عدد الكربون الهيدروجين المرتبط به في الرابطة المزدوجة. تم تأكيد الفرضية التي طرحها العالم بعد الاكتشافات في مجال بنية الذرة. أرست قاعدة ماركوفنيكوف الأساس لإنشاء نظرية علمية لها تطبيقات عملية. يسمح لك بتنظيم إنتاج البوليمرات وزيوت التشحيم والكحول بشكل أكثر عقلانية.
حكم ماركوفنيكوف
قضى العالم الروسي الكثير من الوقت في دراسة آلية إضافة الكواشف غير المتماثلة إلى الهيدروكربونات غير المشبعة. في مقالته المنشورة باللغة الألمانيةفي عام 1870 ، لفت V. V. Markovnikov انتباه المجتمع العلمي إلى انتقائية تفاعل هاليدات الهيدروجين مع ذرات الكربون الموجودة في رابطة مزدوجة في الألكينات غير المتماثلة. ذكر الباحث الروسي البيانات التي حصل عليها تجريبيا في مختبره. كتب ماركوفنيكوف أن الهالوجين يرتبط بالضرورة بذرة الكربون التي تحتوي على أقل عدد من ذرات الهيدروجين. اكتسبت أعمال العالم شعبية كبيرة في بداية القرن العشرين. سميت فرضية آلية التفاعل التي اقترحها ب "قاعدة ماركوفنيكوف".
حياة وعمل عالم عضوي
ولد فلاديمير فاسيليفيتش ماركوفنيكوف في 25 ديسمبر (13 وفقًا للأسلوب القديم) ديسمبر 1837. درس في جامعة قازان ، ودرس لاحقًا في هذه المؤسسة التعليمية وجامعة موسكو. كان ماركوفنيكوف يدرس سلوك الهيدروكربونات غير المشبعة عند التفاعل مع هاليدات الهيدروجين منذ عام 1864. حتى عام 1899 ، لم يعلق العلماء من البلدان الأخرى أي أهمية على استنتاجات الكيميائي الروسي. قام ماركوفنيكوف ، بالإضافة إلى القاعدة التي سميت باسمه ، بعدد من الاكتشافات الأخرى:
- حصل على حمض كربوكسيل سيكلوبوتانيك ؛
- اكتشف زيت القوقاز واكتشف فيه مواد عضوية ذات تركيبة خاصة - نافثينيس ؛
- حدد الفرق في درجات حرارة انصهار المركبات ذات السلاسل المتفرعة والمستقيمة ؛
- أثبت تماثل الأحماض الدهنية.
ساهمت أعمال العالم بشكل كبير في تطوير العلوم الكيميائية المحلية والصناعة.
الجوهرفرضية طرحها ماركوفنيكوف
كرس العالم سنوات عديدة لدراسة تفاعلات إضافة الكواشف إلى الهيدروكربونات غير المشبعة برابطة مزدوجة واحدة (الألكينات). لقد لاحظ أنه إذا كان الهيدروجين موجودًا في المركبات ، فإنه ينتقل إلى ذرة الكربون التي تحتوي على المزيد من الجسيمات من هذا النوع. الأنيون يعلق نفسه بالكربون المجاور. هذا هو حكم ماركوفنيكوف ، جوهره. تنبأ العالم ببراعة بسلوك الجسيمات ، التي كان هيكلها في ذلك الوقت لا يزال غير واضح تمامًا. وفقًا للقاعدة ، تتم إضافة المواد المعقدة التي تحتوي على تركيبة HX إلى هيدروكربونات الإيثيلين ، حيث X:
- هالوجين
- هيدروكسيل ؛
- بقايا حامض الكبريتيك ؛
- جسيمات أخرى.
الصوت الحديث لقاعدة ماركوفنيكوف يختلف عن صياغات العالم: ذرة الهيدروجين من جزيء HX المرتبط بالألكين يذهب إلى الكربون في الرابطة المزدوجة التي تحتوي بالفعل على المزيد من الهيدروجين ، والجسيم X يذهب إلى الأقل ذرة مهدرجة.
آلية لربط الجسيمات المحبة للكهرباء
دعونا ننظر في أنواع التحولات الكيميائية التي يتم فيها تطبيق قاعدة ماركوفنيكوف. أمثلة:
- تفاعل إضافة كلوريد الهيدروجين إلى البروبين. في سياق التفاعل بين الجسيمات ، يحدث تدمير الرابطة المزدوجة. يذهب أنيون الكلور إلى الكربون الأقل هدرجة الموجود في الرابطة المزدوجة. يتفاعل الهيدروجين مع أكثر هذه الذرات هدرجة. 2- يتكون الكلورالبروبان.
- في تفاعل إضافة جزيء الماء ، يقترب الهيدروكسيل من تركيبته من الكربون الأقل هدرجة. يرتبط الهيدروجين بأكثر ذرات مهدرجة عند الرابطة المزدوجة.
هناك استثناءات للقاعدة التي اقترحها ماركوفنيكوف في تلك التفاعلات حيث تكون المتفاعلات عبارة عن ألكينات ، حيث يكون للكربون الموجود في الرابطة المزدوجة بالفعل مجموعة كهربية قريبة. يختار جزئيًا كثافة الإلكترون ، والتي عادةً ما ينجذب إليها الهيدروجين الموجب الشحنة. لا تُلاحظ القاعدة أيضًا في التفاعلات التي تتم وفقًا لآلية جذرية وليست آلية محبة للكهرباء (تأثير هريش). لا تنتقص هذه الاستثناءات من مزايا القاعدة التي طورها الكيميائي العضوي الروسي البارز V. V. Markovnikov.
