Diferencia clave: regla Markovnikov vs Anti-Markovnikov
A principios de la década de 1870, un químico ruso llamado Vladimir Markonikov derivó una regla basada en una serie de observaciones empíricas. La regla fue publicada como la regla de Markovnikov. La regla de Markovnikov ayuda a predecir la fórmula resultante del alcano, cuando un compuesto que tiene la fórmula general de HX (HCl, HBr o HF) o H2O se agrega a un alqueno asimétrico (como como propano). Es posible invertir los productos mayoritarios y secundarios cuando se cambian las condiciones de reacción, y este proceso se conoce como adición Anti-Markovnikov. La diferencia clave entre la regla de Markovnikov y la regla anti-Markovnikov se explica a continuación.
¿Qué es la regla de Markovnikov?
La definición de la regla de Markovnikov es cuando se agrega ácido prótico con la fórmula HX (donde X=halógeno) o H2O (considerado como H-OH) a un alqueno, el hidrógeno se une al carbono con doble enlace que tiene el mayor número de átomos de hidrógeno, mientras que el halógeno (X) se une al otro carbono. Por lo tanto, esta regla se interpreta a menudo como "los ricos se hacen más ricos". La regla se puede ilustrar usando la reacción de propeno con ácido bromhídrico (HBr) de la siguiente manera.
Figura 01: La regla de Markovnikov se ilustra mediante la reacción del propeno con ácido bromhídrico
La misma regla se aplica cuando un alqueno reacciona con agua para formar alcohol. El grupo hidroxilo (-OH) se suma al carbono de doble enlace con mayor número de enlaces C-C, mientras que el átomo de hidrógeno (H) se suma al otro carbono de doble enlace que tiene más enlaces C-H. Por lo tanto, de acuerdo con la regla de Markovnikov, cuando se agrega un HX a un alqueno, el producto mayoritario tiene el átomo de H en la posición menos sustituida, mientras que el X está en la posición más sustituida. Por lo tanto, este producto es estable. Sin embargo, todavía es posible formar un producto menos estable, o lo llamamos un producto menor, en el que el átomo de H se une a la posición más sustituida del enlace C=C, mientras que el X se une a la posición menos sustituida.
Figura 02: Adición de bromuro de hidrógeno a un alqueno
El mecanismo de la adición de HX a un alqueno se puede explicar en dos pasos (ver figura 02). Primero, la adición de un protón (H+) se lleva a cabo cuando el doble enlace C=C del alqueno reacciona con H+ de HX (en este caso es HBr) para formar un intermedio de carbonatación. Luego se lleva a cabo la reacción de un electrófilo y un nucleófilo como segundo paso para formar un nuevo enlace covalente. En nuestro caso, Br– reacciona con el intermedio de carbonatación que tiene carga positiva para formar el producto final.
¿Qué es la regla anti-Markovnikov?
La regla Anti-Markovnikov explica lo contrario de la declaración original de la regla de Markovnikov. Cuando se agrega HBr a un alqueno en presencia de peróxido, el átomo de H se une al carbono con doble enlace que tiene menos enlaces C-H, mientras que el Br se une al otro carbono que tiene más enlaces C-H. Este efecto también se conoce como efecto Kharash o efecto peróxido. La adición anti-Markovnikov también tiene lugar cuando los reactivos se exponen a la luz ultravioleta. Esto es exactamente lo contrario de la regla de Markovnikov. Sin embargo, la regla anti-Markovnikov no es exactamente el proceso inverso de la suma de Markovnikov, ya que los mecanismos de estas dos reacciones son completamente diferentes.
La reacción de Markovnikov es un mecanismo iónico, mientras que la reacción anti-Markovnikov es un mecanismo de radicales libres. El mecanismo tiene lugar como una reacción en cadena y consta de tres pasos. El primer paso es el paso de iniciación de cadena, donde se lleva a cabo la disociación fotoquímica de HBr o peróxido para formar radicales libres de Br y H. Luego, en el segundo paso, el radical libre Br ataca la molécula de alqueno para formar dos posibles radicales libres de bromoalquilo. El 2° radical libre es más estable y se forma predominantemente.
Figura 3: Ejemplos de adición anti-Markovnikov
Durante el paso final, el radical libre bromoalquilo más estable reacciona con HBr formando un producto anti-Markovnikov más otro radical libre bromo, que continúa la reacción en cadena. A diferencia de HBr, HCl y HI no dan como resultado productos anti-Markovnikov ya que no experimentan una reacción de adición de radicales libres. Es porque el enlace H-Cl es más fuerte que el enlace H-Br. Aunque el enlace H-I es mucho más débil, la formación de I2 es más preferida como enlace C-I en condiciones relativamente inestables.
¿Cuál es la diferencia entre las reglas Markovnikov y Anti Markovnikov?
Regla de Markovnikov vs Anti Markovnikov |
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| La regla de Markovnikov explica cuándo la adición de ácido prótico con la fórmula de HX (donde X=halógeno) o H2O (considerado como H-OH) a un alqueno, el hidrógeno se une al carbono con doble enlace que tiene el mayor número de átomos de hidrógeno, mientras que el halógeno (X) se une al otro carbono. | La regla Anti-Markovnikov explica que cuando se agrega HBr a un alqueno en presencia de peróxido, el átomo de H se une al carbono con doble enlace que tiene menos enlaces C-H, mientras que el Br se une al otro carbono que tiene más enlaces C-H |
| Mecanismo | |
| Mecanismo iónico | Mecanismo de radicales libres |
| Reactivos | |
| HCl, HBr, HI o H2O | Solo HBr (no HCl ni HI se someten a esta reacción de adición) |
| Medio/Catalizador | |
| No se requiere medio | Peróxido o ultravioleta deben estar presentes |
Resumen: regla Markovnikov vs. Anti-Markovnikov
Markovnikov y anti-Markovnikov son dos tipos de reacciones de adición que ocurren entre HX (HBr, HBr, HI y H2O) y alquenos. La reacción de Markovnikov ocurre cuando se agrega HX a un alqueno, donde H se une al átomo de carbono menos sustituido del doble enlace, mientras que X se une al otro átomo de carbono con doble enlace a través de un mecanismo iónico. La reacción anti-markovnikov tiene lugar cuando se agrega HBr (no HCl, HI o H2O) a un alqueno, donde el Br se une al carbono de doble enlace menos sustituido, mientras que el H se une al otro átomo de carbono, a través de un mecanismo de radicales libres. Esta es la diferencia entre Markovnikov y la Regla Anti-Markovnikov.
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