Dalam reaksi kimia, berbagai partikel dapat ditambahkan di lokasi penghancuran ikatan rangkap pada alkena dan ikatan rangkap tiga pada alkuna. Apa hukum yang mengatur proses ini? Perilaku homolog etilena asimetris selama hidrohalogenasi dan hidrasi dipelajari oleh ilmuwan Rusia VV Markovnikov. Ia menemukan bahwa mekanisme reaksi tergantung pada jumlah karbon hidrogen yang terikat pada ikatan rangkap. Hipotesis yang diajukan oleh ilmuwan itu dikonfirmasi setelah penemuan di bidang struktur atom. Aturan Markovnikov meletakkan dasar bagi penciptaan teori ilmiah yang memiliki aplikasi praktis. Ini memungkinkan Anda untuk mengatur produksi polimer, minyak pelumas, alkohol secara lebih rasional.
aturan Markovnikov
Ilmuwan Rusia menghabiskan banyak waktu mempelajari mekanisme penambahan reagen asimetris ke hidrokarbon tak jenuh. Dalam artikelnya yang diterbitkan dalam bahasa Jermanpada tahun 1870, V. V. Markovnikov menarik perhatian komunitas ilmiah pada selektivitas interaksi hidrogen halida dengan atom karbon yang berada dalam ikatan rangkap dalam alkena yang tidak simetris. Peneliti Rusia itu mengutip data yang diperolehnya secara empiris di laboratoriumnya. Markovnikov menulis bahwa halogen harus melekat pada atom karbon yang mengandung jumlah atom hidrogen paling sedikit. Karya-karya ilmuwan mendapatkan popularitas besar pada awal abad ke-20. Hipotesis mekanisme interaksi yang diusulkan olehnya disebut "aturan Markovnikov".
Kehidupan dan karya seorang ilmuwan organik
Vladimir Vasilievich Markovnikov lahir pada 25 Desember (13 menurut gaya lama) Desember 1837. Ia belajar di Universitas Kazan, kemudian mengajar di lembaga pendidikan ini dan di Universitas Moskow. Markovnikov telah mempelajari perilaku hidrokarbon tak jenuh ketika berinteraksi dengan hidrogen halida sejak 1864. Hingga 1899, para ilmuwan dari negara lain tidak menganggap penting kesimpulan ahli kimia Rusia itu. Markovnikov, selain aturan yang dinamai menurut namanya, membuat sejumlah penemuan lain:
- memperoleh asam siklobutanadikarboksilat;
- menjelajahi minyak Kaukasus dan menemukan di dalamnya zat organik dengan komposisi khusus - naphthenes;
- menetapkan perbedaan suhu leleh senyawa dengan rantai bercabang dan lurus;
- membuktikan isomerisme asam lemak.
Karya para ilmuwan sangat berkontribusi terhadap perkembangan ilmu kimia dan industri dalam negeri.
Intinyahipotesis yang dikemukakan oleh Markovnikov
Ilmuwan mengabdikan bertahun-tahun untuk mempelajari reaksi adisi reagen pada hidrokarbon tak jenuh dengan satu ikatan rangkap (alkena). Dia memperhatikan bahwa jika hidrogen hadir dalam senyawa, maka ia menuju ke atom karbon yang mengandung lebih banyak partikel jenis ini. Anion menempel pada karbon tetangga. Ini adalah aturan Markovnikov, esensinya. Ilmuwan dengan cerdik meramalkan perilaku partikel, yang strukturnya pada waktu itu masih belum begitu jelas. Sesuai dengan aturan, zat kompleks yang memiliki komposisi HX ditambahkan ke hidrokarbon etilen, di mana X:
- halogen;
- hidroksil;
- residu asam dari asam sulfat;
- partikel lain.
Suara modern dari aturan Markovnikov berbeda dari rumusan ilmuwan: atom hidrogen dari molekul HX yang terikat oleh alkena menuju ke karbon dalam ikatan rangkap yang sudah mengandung lebih banyak hidrogen, dan partikel X menuju yang paling sedikit atom terhidrogenasi.
Mekanisme pelekatan partikel elektrofilik
Mari kita perhatikan jenis transformasi kimia yang menerapkan aturan Markovnikov. Contoh:
- Reaksi adisi hidrogen klorida ke propena. Selama interaksi antar partikel, penghancuran ikatan rangkap terjadi. Anion klorin pergi ke karbon yang kurang terhidrogenasi yang ada dalam ikatan rangkap. Hidrogen berinteraksi dengan yang paling terhidrogenasi dari atom-atom ini. 2-klorin terbentukpropana.
- Dalam reaksi adisi molekul air, hidroksil dari komposisinya mendekati karbon yang kurang terhidrogenasi. Hidrogen menempel pada atom yang paling terhidrogenasi pada ikatan rangkap.
Ada pengecualian untuk aturan yang diusulkan oleh Markovnikov dalam reaksi di mana reaktan adalah alkena, di mana karbon dalam ikatan rangkap sudah memiliki gugus elektronegatif di dekatnya. Ini sebagian memilih kerapatan elektron, yang hidrogen bermuatan positif biasanya tertarik. Aturan ini juga tidak diamati dalam reaksi yang berlangsung menurut mekanisme radikal daripada mekanisme elektrofilik (efek Harish). Pengecualian ini tidak mengurangi manfaat dari aturan yang dikembangkan oleh ahli kimia organik Rusia yang luar biasa V. V. Markovnikov.
