Nas reações químicas, várias partículas podem ser adicionadas no local da destruição da ligação dupla em alcenos e da ligação tripla em alcinos. Quais são as leis que regem esse processo? O comportamento de homólogos de etileno assimétricos durante hidrohalogenação e hidratação foi estudado pelo cientista russo VV Markovnikov. Ele descobriu que o mecanismo da reação depende do número de carbonos de hidrogênio que estão ligados na ligação dupla. A hipótese apresentada pelo cientista foi confirmada após descobertas no campo da estrutura do átomo. A regra de Markovnikov lançou as bases para a criação de uma teoria científica que tem aplicação prática. Permite organizar de forma mais racional a produção de polímeros, óleos lubrificantes, álcoois.
Regra de Markovnikov
O cientista russo passou muito tempo estudando o mecanismo de adição de reagentes assimétricos a hidrocarbonetos insaturados. Em seu artigo publicado em alemãoem 1870, V. V. Markovnikov chamou a atenção da comunidade científica para a seletividade da interação de haletos de hidrogênio com átomos de carbono que estão em dupla ligação em alcenos assimétricos. O pesquisador russo citou dados que obteve empiricamente em seu laboratório. Markovnikov escreveu que o halogênio necessariamente se liga ao átomo de carbono que contém o menor número de átomos de hidrogênio. As obras do cientista ganharam grande popularidade no início do século XX. A hipótese do mecanismo de interação proposta por ele foi chamada de "regra de Markovnikov".
Vida e obra de um cientista orgânico
Vladimir Vasilievich Markovnikov nasceu em 25 de dezembro (13 de acordo com o estilo antigo) de dezembro de 1837. Ele estudou na Universidade de Kazan, mais tarde lecionou nesta instituição educacional e na Universidade de Moscou. Markovnikov estuda o comportamento de hidrocarbonetos insaturados ao interagir com haletos de hidrogênio desde 1864. Até 1899, cientistas de outros países não davam importância às conclusões do químico russo. Markovnikov, além da regra que leva seu nome, fez várias outras descobertas:
- obteve ácido ciclobutanodicarboxílico;
- explorou o óleo do Cáucaso e nele descobriu substâncias orgânicas de composição especial - naftenos;
- estabeleceu a diferença nas temperaturas de fusão de compostos com cadeias ramificadas e retas;
- comprovou a isomerismo dos ácidos graxos.
Os trabalhos do cientista contribuíram muito para o desenvolvimento da ciência e indústria química doméstica.
A essênciahipótese apresentada por Markovnikov
O cientista dedicou muitos anos ao estudo de reações de adição de reagentes a hidrocarbonetos insaturados com uma ligação dupla (alcenos). Ele notou que se o hidrogênio está presente nos compostos, então ele vai para o átomo de carbono que contém mais partículas desse tipo. O ânion se liga ao carbono vizinho. Esta é a regra de Markovnikov, sua essência. O cientista previu engenhosamente o comportamento das partículas, cuja estrutura na época ainda não era muito clara. De acordo com a regra, substâncias complexas com a composição HX são adicionadas aos hidrocarbonetos de etileno, onde X:
- halogênio;
- hidroxila;
- resíduo de ácido sulfúrico;
- outras partículas.
O som moderno da regra de Markovnikov difere das formulações do cientista: o átomo de hidrogênio da molécula HX ligada pelo alceno vai para o carbono na ligação dupla que já contém mais hidrogênio, e a partícula X vai para o menos átomo hidrogenado.
Mecanismo para fixação de partículas eletrofílicas
Vamos considerar os tipos de transformações químicas nas quais a regra de Markovnikov é aplicada. Exemplos:
- A reação de adição de cloreto de hidrogênio ao propeno. No curso da interação entre as partículas, ocorre a destruição da ligação dupla. O ânion cloro vai para o carbono menos hidrogenado que estava na ligação dupla. O hidrogênio interage com o mais hidrogenado desses átomos. 2-cloro é formadopropano.
- Na reação de adição de uma molécula de água, a hidroxila de sua composição aproxima-se do carbono menos hidrogenado. O hidrogênio se liga ao átomo mais hidrogenado na ligação dupla.
Existem exceções à regra proposta por Markovnikov naquelas reações em que os reagentes são alcenos, em que o carbono da dupla ligação já possui um grupo eletronegativo próximo. Ele seleciona parcialmente a densidade eletrônica, para a qual o hidrogênio carregado positivamente é geralmente atraído. A regra também não é observada em reações que ocorrem de acordo com um mecanismo radical e não eletrofílico (o efeito Harish). Essas exceções não diminuem os méritos da regra desenvolvida pelo excelente químico orgânico russo V. V. Markovnikov.
