Perbezaan Utama – Peraturan Markovnikov lwn Anti-Markovnikov
Pada awal 1870-an, seorang ahli kimia Rusia bernama Vladimir Markonikov memperoleh peraturan berdasarkan siri pemerhatian empirikal. Peraturan itu diterbitkan sebagai peraturan Markovnikov. Peraturan Markovnikov membantu meramalkan formula alkana yang terhasil, apabila sebatian yang mempunyai formula am HX (HCl, HBr atau HF) atau H2O ditambah kepada alkena asimetrik (seperti sebagai propana). Adalah mungkin untuk membalikkan produk kecil dan utama apabila keadaan tindak balas diubah, dan proses ini dirujuk sebagai penambahan Anti-Markovnikov. Perbezaan utama antara peraturan Markovnikov dan peraturan anti-Markovnikov dijelaskan di bawah.
Apakah Peraturan Markovnikov?
Takrif peraturan Markovnikov ialah, apabila penambahan asid protik dengan formula HX (di mana X=halogen) atau H2O (dianggap sebagai H-OH) kepada alkena, hidrogen melekat pada karbon terikat dua dengan bilangan atom hidrogen yang lebih banyak, manakala halogen (X) melekat pada karbon yang lain. Oleh itu, peraturan ini sering ditafsirkan sebagai 'yang kaya bertambah kaya'. Peraturan itu boleh digambarkan menggunakan tindak balas propena dengan asid hidrobromik (HBr) seperti berikut.
Rajah 01: Peraturan Markovnikov digambarkan melalui tindak balas Propena dengan Asid Hidrobromik
Peraturan yang sama digunakan apabila alkena bertindak balas dengan air untuk membentuk alkohol. Kumpulan hidroksil (-OH) menambah kepada karbon terikat dua dengan bilangan ikatan C-C yang lebih banyak, manakala atom hidrogen (H) menambah kepada karbon terikat dua kali ganda yang mempunyai lebih banyak ikatan C-H. Oleh itu, mengikut peraturan Markovnikov, apabila HX ditambah kepada alkena, produk utama mempunyai atom H dalam kedudukan kurang diganti manakala X dalam kedudukan lebih diganti. Oleh itu, produk ini stabil. Walau bagaimanapun, masih mungkin untuk membentuk hasil darab yang kurang stabil, atau kami memanggilnya hasil darab kecil, di mana atom H terikat pada kedudukan yang lebih tersubstitusi bagi ikatan C=C, manakala ikatan X kepada kedudukan yang kurang diganti.
Rajah 02: Penambahan Hidrogen Bromida kepada Alkena
Mekanisme penambahan HX kepada alkena boleh dijelaskan dalam dua langkah (Lihat rajah 02). Pertama, penambahan proton (H+) berlaku apabila ikatan berganda C=C alkena bertindak balas dengan H+ HX (dalam kes ini ia adalah HBr) untuk membentuk perantara pengkarbonan. Kemudian tindak balas elektrofil dan nukleofil berlaku sebagai langkah kedua untuk membentuk ikatan kovalen baru. Dalam kes kami, Br– bertindak balas dengan pengkarbonan perantara yang bertanggungjawab positif untuk membentuk produk akhir.
Apakah Peraturan Anti-Markovnikov?
Anti- Peraturan Markovnikov menerangkan yang bertentangan dengan pernyataan asal peraturan Markovnikov. Apabila HBr ditambahkan kepada alkena dengan kehadiran peroksida, atom H terikat kepada karbon berikatan dua kali yang mempunyai kurang ikatan C-H, manakala ikatan Br kepada karbon lain yang mempunyai lebih banyak ikatan C-H. Kesan ini juga dikenali sebagai kesan Kharash atau kesan peroksida. Penambahan anti-Markovnikov juga berlaku apabila bahan tindak balas terdedah kepada cahaya ultraungu. Ini adalah bertentangan dengan peraturan Markovnikov. Walau bagaimanapun, peraturan anti-Markovnikov bukanlah proses terbalik tepat penambahan Markovnikov kerana mekanisme kedua-dua tindak balas ini adalah berbeza sama sekali.
Tindak balas Markovnikov ialah mekanisme ionik, manakala tindak balas anti-Markovnikov ialah mekanisme radikal bebas. Mekanisme ini berlaku sebagai tindak balas berantai dan mempunyai tiga langkah. Langkah pertama ialah langkah permulaan rantai, di mana pemisahan fotokimia HBr atau peroksida berlaku untuk membentuk radikal bebas Br dan H. Kemudian pada langkah kedua, radikal bebas Br menyerang molekul alkena untuk membentuk dua kemungkinan radikal bebas bromoalkil. Radikal bebas 2° lebih stabil dan terbentuk secara dominan.
Rajah 3: Contoh Penambahan Anti-Markovnikov
Semasa langkah terakhir, radikal bebas bromoalkil yang lebih stabil bertindak balas dengan HBr membentuk produk anti-Markovnikov ditambah satu lagi radikal bebas bromin, yang meneruskan tindak balas berantai. Tidak seperti HBr, HCl dan HI tidak menghasilkan produk anti-Markovnikov kerana mereka tidak mengalami reaksi penambahan radikal bebas. Ini kerana ikatan H-Cl lebih kuat daripada ikatan H-Br. Walaupun ikatan H-I jauh lebih lemah, pembentukan I2 lebih diutamakan sebagai ikatan C-I dalam keadaan yang agak tidak stabil.
Apakah Perbezaan Antara Peraturan Markovnikov dan Anti Markovnikov?
Peraturan Markovnikov lwn Anti Markovnikov |
|
| Markovnikov menerangkan apabila penambahan asid protik dengan formula HX (di mana X=halogen) atau H2O (dianggap sebagai H-OH) kepada alkena, hidrogen melekat pada karbon terikat dua dengan bilangan atom hidrogen yang lebih banyak, manakala halogen (X) melekat pada karbon lain. | Peraturan Anti-Markovnikov menerangkan apabila HBr ditambah kepada alkena dengan kehadiran peroksida, atom H terikat kepada karbon berikat dua yang mempunyai kurang ikatan C-H, manakala ikatan Br kepada karbon lain yang mempunyai lebih banyak ikatan C-H |
| Mekanisme | |
| Mekanisme ionik | Mekanisme radikal bebas |
| Reaktan | |
| HCl, HBr, HI atau H2O | Hanya HBr (bukan HCl atau HI menjalani tindak balas penambahan ini) |
| Sederhana/Pemangkin | |
| Tiada medium diperlukan | Peroksida atau ultraviolet mesti ada |
Ringkasan – Peraturan Markovnikov lwn Anti-Markovnikov
Markovnikov dan anti-Markovnikov ialah dua jenis tindak balas penambahan yang berlaku antara HX (HBr, HBr, HI dan H2O) dan alkena. Tindak balas Markovnikov berlaku apabila penambahan HX kepada alkena, di mana ikatan H kepada atom karbon yang kurang digantikan daripada ikatan berganda, manakala ikatan X kepada atom karbon terikat dua kali yang lain melalui mekanisme ionik. Tindak balas anti-markovnikov berlaku apabila HBr (bukan HCl, HI atau H2O) ditambah kepada alkena, di mana ikatan Br kepada karbon berikatan dua kali yang kurang digantikan, manakala ikatan H kepada atom karbon yang lain, melalui mekanisme radikal bebas. Ini ialah perbezaan antara Peraturan Markovnikov dan Anti-Markovnikov.
Muat turun PDF Peraturan Markovnikov vs Anti-Markovnikov
Anda boleh memuat turun versi PDF artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan luar talian seperti dalam nota petikan. Sila muat turun versi PDF di sini Perbezaan Antara Peraturan Markovnikov dan Anti Markovnikov
