Nelle reazioni chimiche, varie particelle possono essere aggiunte nel sito della distruzione del doppio legame negli alcheni e del triplo legame negli alchini. Quali sono le leggi che regolano questo processo? Il comportamento degli omologhi asimmetrici dell'etilene durante l'idroalogenazione e l'idratazione è stato studiato dallo scienziato russo VV Markovnikov. Ha scoperto che il meccanismo della reazione dipende dal numero di idrogeno carbonio a cui è legato nel doppio legame. L'ipotesi avanzata dallo scienziato è stata confermata dopo le scoperte nel campo della struttura dell'atomo. La regola di Markovnikov ha gettato le basi per la creazione di una teoria scientifica che ha un'applicazione pratica. Consente di organizzare in modo più razionale la produzione di polimeri, oli lubrificanti, alcoli.
Regola di Markovnikov
Lo scienziato russo ha dedicato molto tempo allo studio del meccanismo di aggiunta di reagenti asimmetrici agli idrocarburi insaturi. Nel suo articolo pubblicato in tedesconel 1870 V. V. Markovnikov attirò l'attenzione della comunità scientifica sulla selettività dell'interazione degli alogenuri di idrogeno con atomi di carbonio che si trovano in un doppio legame in alcheni asimmetrici. Il ricercatore russo ha citato dati che ha ottenuto empiricamente nel suo laboratorio. Markovnikov ha scritto che l'alogeno si attacca necessariamente all'atomo di carbonio che contiene il minor numero di atomi di idrogeno. Le opere dello scienziato hanno guadagnato grande popolarità all'inizio del XX secolo. L'ipotesi del meccanismo di interazione da lui proposto si chiamava "regola di Markovnikov".
Vita e lavoro di uno scienziato biologico
Vladimir Vasilievich Markovnikov è nato il 25 dicembre (13 secondo il vecchio stile) dicembre 1837. Ha studiato all'Università di Kazan, poi ha insegnato in questo istituto di istruzione e all'Università di Mosca. Markovnikov studia il comportamento degli idrocarburi insaturi quando interagiscono con gli alogenuri di idrogeno dal 1864. Fino al 1899, scienziati di altri paesi non attribuivano alcuna importanza alle conclusioni del chimico russo. Markovnikov, oltre alla regola a lui intitolata, fece una serie di altre scoperte:
- ottenuto acido ciclobutandicarbossilico;
- esplorò l'olio del Caucaso e scoprì in esso sostanze organiche di una composizione speciale: le naftene;
- stabilito la differenza nelle temperature di fusione di composti a catena ramificata e rettilinea;
- ha dimostrato l'isomerismo degli acidi grassi.
Il lavoro dello scienziato ha contribuito notevolmente allo sviluppo della scienza e dell'industria chimica nazionale.
L'essenzaipotesi avanzata da Markovnikov
Lo scienziato ha dedicato molti anni allo studio delle reazioni di addizione di reagenti ad idrocarburi insaturi con un doppio legame (alcheni). Ha notato che se l'idrogeno è presente nei composti, va all'atomo di carbonio che contiene più particelle di questo tipo. L'anione si attacca al carbonio vicino. Questa è la regola di Markovnikov, la sua essenza. Lo scienziato predisse ingegnosamente il comportamento delle particelle, la cui struttura a quel tempo non era ancora molto chiara. Secondo la regola, agli idrocarburi etilenici vengono aggiunte sostanze complesse aventi la composizione HX, dove X:
- alogeno;
- idrossile;
- residuo acido dell'acido solforico;
- altre particelle.
Il suono moderno della regola di Markovnikov differisce dalle formulazioni dello scienziato: l'atomo di idrogeno dalla molecola HX attaccata dall'alchene va al carbonio nel doppio legame che contiene già più idrogeno, e la particella X va al minimo atomo idrogenato.
Meccanismo per il fissaggio di particelle elettrofile
Consideriamo i tipi di trasformazioni chimiche in cui viene applicata la regola di Markovnikov. Esempi:
- La reazione di aggiunta di acido cloridrico al propene. Nel corso dell'interazione tra le particelle, si verifica la distruzione del doppio legame. L'anione cloro va al carbonio meno idrogenato che era nel doppio legame. L'idrogeno interagisce con il più idrogenato di questi atomi. Si forma 2-cloropropano.
- Nella reazione di addizione di una molecola d'acqua, l'idrossile dalla sua composizione si avvicina al carbonio meno idrogenato. L'idrogeno si lega all'atomo più idrogenato al doppio legame.
Ci sono eccezioni alla regola proposta da Markovnikov in quelle reazioni in cui i reagenti sono alcheni, in cui il carbonio nel doppio legame ha già un gruppo elettronegativo vicino. Seleziona parzialmente la densità elettronica, a cui viene solitamente attratto l'idrogeno caricato positivamente. La regola non si osserva nemmeno nelle reazioni che procedono secondo un meccanismo radicale piuttosto che elettrofilo (l'effetto Harish). Queste eccezioni non tolgono nulla ai meriti della regola sviluppata dall'eccezionale chimico organico russo V. V. Markovnikov.
