Reguła Markownikowa — addycja elektrofilowa do alkenów
W addycji elektrofilowej HX (np. HBr) do niesymetrycznego alkenu produkt główny przewiduje reguła Markownikowa: wodór przyłącza się do węgla, który ma już więcej atomów wodoru, a elektrofil (Br, Cl, OH) do drugiego — bo powstaje wtedy stabilniejszy karbokation. Dlatego HBr + propen daje głównie 2-bromopropan. Wybierz alken i odczynnik.
Dam Ci alken — wskaż rzędowość karbokationu na ścieżce Markownikowa (stabilniejszy decyduje).
Co się właśnie stało?
Do wiązania podwójnego przyłączył się cząsteczka (lub ). To addycja elektrofilowa: wiązanie zostaje zniesione, a oba atomy trafiają na sąsiednie węgle. Dla propenu i HBr:
Mechanizm — krok po kroku:
1. Elektrony wiązania atakują — proton przyłącza się do jednego węgla. 2. Na drugim węglu powstaje karbokation (dodatnio naładowany atom C). 3. Do karbokationu przyłącza się anion ( lub ). Powstaje produkt.
Reguła Markownikowa:
Wodór przyłącza się do węgla, który już ma więcej wodorów, a elektrofil () — do węgla bardziej podstawionego. Dzięki temu przejściowy karbokation jest jak najbardziej stabilny:
Im wyższa rzędowość węgla dodatniego, tym mocniej grupy alkilowe „rozmywają" ładunek (efekt indukcyjny) i tym trwalszy karbokation → tą drogą powstaje produkt główny. Druga droga (anti-Markownikowa) daje produkt śladowy.
Niezmiennik — bilans masy:
Liczba atomów po lewej i prawej stronie jest taka sama (patrz panel na scenie). Addycja niczego nie odrywa — dokłada całą cząsteczkę do alkenu, znosząc wiązanie podwójne.
Po co Ci to na maturze:
Zadania z alkenami niemal zawsze pytają o produkt główny addycji lub uwodnienia. Chwyt: znajdź węgiel z większą liczbą H — tam idzie wodór; elektrofil trafia obok, przez stabilniejszy (wyżej rzędowy) karbokation.
Zapamiętaj: „bogatemu przybywa" — wodór do węgla bogatszego w wodór, a halogen/OH do bardziej podstawionego, bo prowadzi to przez najstabilniejszy karbokation. To jest reguła Markownikowa.
Teoria i wzory
Addycja elektrofilowa
W addycji (np. ) do alkenu elektrofil atakuje bogate w elektrony wiązanie , tworząc karbokation, do którego przyłącza się anion . Wiązanie podwójne znika.
Reguła Markownikowa
Przy niesymetrycznym alkenie wodór przyłącza się do węgla, który ma już więcej atomów wodoru, a atom — do drugiego: Powstaje głównie 2-bromopropan.
Dlaczego tak
Bo wtedy tworzy się stabilniejszy karbokation — rzędowy (II, III), stabilizowany przez sąsiednie grupy alkilowe (efekt indukcyjny). Ta droga reakcji jest uprzywilejowana.
To zagadnienie opieramy na regule i równaniu addycji — jest jakościowe.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Co mówi reguła Markownikowa?
W addycji HX do niesymetrycznego alkenu wodór idzie do węgla bogatszego w wodór, a atom X do węgla uboższego — przez stabilniejszy karbokation.
›Dlaczego powstaje stabilniejszy karbokation?
Bo karbokationy rzędowe (II, III) są stabilizowane przez sąsiednie grupy alkilowe (efekt indukcyjny), więc ta droga reakcji jest uprzywilejowana.
›Co to addycja elektrofilowa?
Reakcja, w której elektrofil (H⁺) atakuje bogate w elektrony wiązanie π alkenu, tworząc karbokation, do którego przyłącza się anion — wiązanie podwójne zostaje zniesione.