मार्कोवनिकोव का नियम

मार्कोवनिकोव का नियम यह कहता है कि जब कोई अनिमान्य एल्कीन इलेक्ट्रोफाइल के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो इलेक्ट्रोफाइल कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड के साथ जोड़ता है ऐसे ढंग से कि अधिक संशोधित कार्बन ऐटम इलेक्ट्रोफाइल से बंधनीय होता है।

दूसरे शब्दों में, डबल बॉन्ड के अधिक संशोधित कार्बन ऐटम नए बॉन्ड का सकारात्मक केंद्र बनता है।

मार्कोवनिकोव के नियम की समझ

मार्कोवनिकोव के नियम की समझ करने के लिए, प्रतिक्रिया के दौरान बने कार्बोकैशन इंटरमीडिएट की स्थिरता को मध्यम में रखा जा सकता है। जब एक इलेक्ट्रोफाइल एक एल्कीन में जोड़ता है, तो यह एक कार्बोकैशन इंटरमीडिएट बनाता है। जितना अधिक संशोधित कार्बोकैशन होगा, उतना अधिक स्थिर होगा। इसलिए, जितना अधिक संशोधित कार्बोकैशन होगा, उसके चार्ज के चारों ओर अधिक इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले समूह होंगे। ये इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले समूह चार्ज को इलेक्ट्रॉन देकर संघटित करने में मदद करते हैं।

उदाहरण के रूप में, हाइड्रोजन ब्रोमाइड के साथ प्रॉपीन की प्रतिक्रिया को विचार करें। बन सकने वाले दो संघटकीय कार्बोकैशन इंटरमीडिएट्स हैं प्रामरी कार्बोकैशन $\ce{(CH3CH2+)}$ और सेकेंडरी कार्बोकैशन $\ce{((CH3)2CH+)}$। सेकेंडरी कार्बोकैशन प्राथमिक कार्बोकैशन से अधिक संशोधित है, और इसलिए यह अधिक स्थिर है। इस परिणामस्वरूप, प्रॉपीन के साथ हाइड्रोजन ब्रोमाइड की प्रतिक्रिया सेकेंडरी अल्किल ब्रोमाइड $\ce{((CH3)2CHBr)}$ को प्रमुख उत्पादन माना जाता है।

मार्कोवनिकोव के नियम के अनुप्रयोग

मार्कोवनिकोव के नियम एल्कीन के साथ होने वाले प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की पूर्वानुमानित करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। इसका उपयोग प्रतिक्रिया के प्रमुख उत्पाद की पूर्वानुमानित करने के साथ-साथ उत्पन्न होने वाले अलग-अलग उत्पादों के संबंधित मात्रा की पूर्वानुमानित करने के लिए भी किया जा सकता है।

मार्कोवनिकोव के नियम को जैविक संश्लेषण के डिजाइन में भी उपयोग किया जाता है। मार्कोवनिकोव के नियम का उपयोग करके, रसायनविद ऐसे प्रतिक्रियाओं का डिज़ाइन कर सकते हैं जो उच्च उत्पाद देंगे।

मार्कोवनिकोव के नियम की छूटें

मार्कोवनिकोव के नियम में कुछ छूटें हैं। एक छूट है शक्तिशाली एम्लों के साथ एल्कीन की प्रतिक्रिया। शक्तिशाली एम्ल उन एल्कीनों के साथ जोड़ सकते हैं जिससे कि इलेक्ट्रोफाइल कुचेष्टित कार्बन ऐटम से बंधनीय होता है।

मार्कोवनिकोव के नियम में एक और छूट है धातु उत्प्रेरकों के साथ एल्कीन की प्रतिक्रिया। धातु उत्प्रेरक भी एल्कीनों के साथ ऐसे जोड़ सकते हैं जिससे कि इलेक्ट्रोफाइल कुचेष्टित कार्बन ऐटम से बंधनीय होता है।

मार्कोवनिकोव का नियम एल्कीन के साथ होने वाले प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की पूर्वानुमानित करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। इसका उपयोग प्रतिक्रिया के प्रमुख उत्पाद की पूर्वानुमानित करने के साथ-साथ उत्पन्न होने वाले अलग-अलग उत्पादों के संबंधित मात्रा की पूर्वानुमानित करने के लिए भी किया जा सकता है। हालांकि, मार्कोवनिकोव के नियम में कुछ छूटें हैं जो ध्यान में रखना चाहिए।

मार्कोवनिकोव के नियम की यांत्रिकी

मार्कोवनिकोव के नियम के अधीन एक प्रोटिक अम्ल HX के एक असममित एल्कीन के साथ मेंजोड़ में, अम्ल HX का हाइड्रोजन एटम हाइड्रोजन एटम वाले कार्बन एटम पर जोड़ता है जिसके पास हाइड्रोजन एटमों की अधिक संख्या होती है, जबकि हैलोजन एटम हाइड्रोजन एटम के साथ कार्बन एटम पर जोड़ता है जिसके पास कम संख्या होती है।

मार्कोवनिकोव नियम का व्याख्यान

मार्कोवनिकोव नियम के चलन की मेकनिज़्म को विचार करके कार्बोकैशन मध्यवर्तियों की स्थिरता को व्याख्या किया जा सकता है। जब किसी अल्कीन में एक प्रोटिक अम्ल HX जोड़ा जाता है, तो एक कार्बोकैशन मध्यवर्ती बनता है। कार्बोकैशन की स्थिरता पॉजिटिव चार्ज वाले कार्बन एटम पर चढ़ी हुई आक्यमित संख्या के अधिकारित्व से निर्धारित होती है। कार्बोकैशन के साथ ज्यादा अल्काइल समूह जुड़े होने पर कार्बोकैशन उससे अधिक स्थिर होता है।

असममित एल्कीन के मामले में, दो संभावित कार्बोकैशन मध्यवर्तियाँ बनाई जा सकती हैं। हाइड्रोजन एटम के जोड़ने से जो कार्बोकैशन बनता है जिसके पास हाइड्रोजन एटमों की अधिक संख्या होती है, वह कार्बोकैशन उससे कम संख्या होती हुई कार्बन एटम के जोड़ने से बनने वाले कार्बोकैशन से स्थिर होता है। यह इसलिए है क्योंकि अधिक अल्काइल समूह वाला कार्बोकैशन पॉजिटिव चार्ज को विभाजित करने में बेहतर कार्य करता है।

अधिक स्थिर कार्बोकैशन मध्यवर्ती को अंतिम उत्पाद बनाने के लिए अधिक संभावनाएं होती हैं। इसलिए मार्कोवनिकोव के नियम कहता है कि अम्ल का हाइड्रोजन एटम हाइड्रोजन एटमों की अधिक संख्या वाले वाइटल बंध के कार्बन एटम पर जोड़ता है।

मार्कोवनिकोव नियम के उदाहरण

मार्कोवनिकोव के नियम को निम्नलिखित उदाहरणों द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता है:

• प्रोपीन में हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) को जोड़ने पर प्रमुख उत्पाद 2-ब्रोमोप्रोपेन होता है। इसलिए मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार, जो कार्बोकैशन हाइड्रोजन एटमों की अधिक संख्या वाले कार्बन एटम पर जोड़ने से बनता है, वह कार्बोकैशन कार्बन एटम पर जोड़ने से बनने वाले कार्बोकैशन की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
• 2-मिथाइलप्रोपीन में हाइड्रोजन आयोडाइड (HI) को जोड़ने पर प्रमुख उत्पाद 2-आयोडो-2-मिथाइलप्रोपेन होता है। इसलिए मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार, जो कार्बोकैशन हाइड्रोजन एटमों की अधिक संख्या वाले कार्बन एटम पर जोड़ने से बनता है, वह कार्बोकैशन कार्बन एटम पर जोड़ने से बनने वाले कार्बोकैशन की तुलना में अधिक स्थिर होता है।

मार्कोवनिकोव के नियम की अपवाद

मार्कोवनिकोव के नियम में कुछ अपवाद हैं। एक अपवाद यह है कि जब एल्कीन को एक मजबूत इलेक्ट्रॉन विथड्रॉइंग समूह जैसे कार्बनिल समूह या नाइट्रो समूह से स्थानांतरित किया जाता है, तो इन मामलों में, जिस तत्व से कार्बन तत्व में हाइड्रोजन अणु की जोड़ के द्वारा बनाया गया कार्बोकैशन बनता है, वह ज्यादा स्थायी है जो हाइड्रोजन अणु की जोड़ के द्वारा बनाया गया कार्बोकैशन को स्थानांतरित करता है जिसमें अधिक संख्या में हाइड्रोजन अणु होती है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन अथार्थक समूह कार्बोकैशन पर पॉजिटिव चार्ज को स्थिर करने में मदद कर सकता है।

मार्कोवनिकोव के नियम का एक और अपवाद है जब प्रतिक्रिया को जलीय द्रावकों, जैसे पानी या मेथनॉल, में संचालित किया जाता है। इन द्रावकों में, जलीय द्रावक मोलेक्यूल कार्बोकैशन इंटरमीडिएट को समवास्त्र कर सकती है और उसे स्थिर करने में मदद कर सकती है। इससे हाइड्रोजन अणु की जोड़ के द्वारा बनाया गया कार्बोकैशन ज्यादा स्थायी हो सकता है जो हाइड्रोजन अणु की जोड़ के द्वारा बनाया गया कार्बोकैशन को स्थानांतरित करता है जिसमें अधिक संख्या में हाइड्रोजन अणु होती है।

मार्कोवनिकोव के नियम का अनुप्रयोग

मार्कोवनिकोव का नियम एक क्रियाविधि रसायन शास्त्र में मौलिक सिद्धांत है जो असम्मिश्रित अगर्भित एल्कीन और एल्काइनों के संशोधन प्रतिक्रियाओं की रेजियोसेलेक्टिविटी का पूर्वानुमान करता है। यह कहता है कि एक प्रोटिक एसिड एचएक्स को असंमित एल्कीन या अल्केन पर जोड़ के समय, अक्करदायी आयाम के कार्बन तत्व में अणु का हाइड्रोजन अणु जोड़ता है जिसमें अधिकांश हाइड्रोजन अणु होते हैं।

एल्कीन जोड़ प्रतिक्रियाओं में मार्कोवनिकोव के नियम

अल्कीन में हाइड्रोजन हैलाइड (एचएक्स) का संशोधन में, मार्कोवनिकोव के नियम का पूर्वानुमान होता है कि एसिड का हाइड्रोजन अणु उस जोड़ी के कार्बन तत्व में जोड़ता है जिसमें अधिकार्य ब्रह्म धारी अटैच हैं। इसलिए, अधिकार्य संख्या के साथ जुड़े प्रतिथा तत्व स्थिर होता है।

उदाहरण के लिए, प्रोपीन में हाइड्रोजन ब्रोमाइड (एचबीआर) के संशोधन में, मार्कोवनिकोव के नियम का पूर्वानुमान होता है कि एसिड का हाइड्रोजन अणु उस जोड़ी के कार्बन तत्व में जोड़ता है जिसमें दो हाइड्रोजन अणु होते हैं, जिससे 2-ब्रोमोप्रोपेन का निर्माण होता है।

$\ce{CH3CH=CH2 + HBr → CH3CHBrCH3}$

मार्कोवनिकोव के नियम में अपवाद

मार्कोवनिकोव के नियम संक्षेप्त में हलाइड धातुओं का हाइड्रोजन के संशोधन भी लागू होता है। इस मामले में, एसिड का हाइड्रोजन अपवाद के कार्बन तत्व में उस त्रिगुणा बंधन वाले तत्व के जोड़ता है जिसमें अधिकांश हाइड्रोजन अणु होते हैं।

उदाहरण के लिए, एसिटिलीन में हाइड्रोजन आयोडाइड (एचआई) के संशोधन में, मार्कोवनिकोव के नियम का पूर्वानुमान होता है कि एसिड का हाइड्रोजन अणु उस त्रिगुणा बंधन वाले तत्व के कार्बन तत्व में जोड़ता है जिसमें एक हाइड्रोजन अणु होता है, जिससे विनाइल आयोडाइड का निर्माण होता है।

$\ce{HC≡CH + HI → CH2=CHI}$

मार्कोवनिकोव के नियम में अपवाद

Markovnikov’s नियम के कुछ अपवाद होते हैं। एक अपवाद है 1-ब्यूटेन में हाइड्रोजन ब्रोमाइड के सम्मिलन का। इस मामले में, एसिड का हाइड्रोजन परमाणु उन कार्बन परमाणु से जुड़ता है जिस पर अल्के द्वयभंग के कम हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, जिससे 1-ब्रोमोब्यूटेन का निर्माण होता है।

$\ce{CH3CH2CH=CH2 + HBr → CH3CH2CHBrCH3}$

इस अपवाद की वजह यह है कि इस मामले में सबसे अधिक संशोधित कार्बन परमाणु मेथिल समूह की मौजूदगी के कारण अधिक स्थिर होता है।

मार्कोवनिकोव के नियम का एक और अपवाद है एलकाइन में हाइड्रोजन सायनाइड (HCN) के सम्मिलन का। इस मामले में, एसिड का हाइड्रोजन परमाणु उन कार्बन परमाणु से जुड़ता है जिस पर तिगुना बंध होता है, जिससे नाईट्राइल का निर्माण होता है।

$\ce{HC≡CH + HCN → CH2=CHCN}$

इस अपवाद की वजह यह है कि नाईट्राइल समूह, अल्कीन समूह की तुलना में अधिक स्थिर होता है।

मार्कोवनिकोव के नियम के अनुप्रयोग

मार्कोवनिकोव का नियम असंमित एल्कीन और एलकाइनेस के सम्मिलन अभिसंगति की पूर्वानुमानित करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। इस जानकारी का उपयोग विशिष्ट कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए संश्लेषणी मार्ग योजना बनाने के लिए किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, मार्कोवनिकोव के नियम का उपयोग प्रोपीन में हाइड्रोजन ब्रोमाइड के सम्मिलन की अभिसंगति का पूर्वानुमान करने के लिए किया जा सकता है। इस जानकारी का फिर उपयोग करके 2-ब्रोमोप्रोपेन के लिए एक संश्लेषणी मार्ग योजना बनाई जा सकती है।

$\ce{CH3CH=CH2 + HBr → CH3CHBrCH3}$

मार्कोवनिकोव के नियम का पेट्रोलियम उद्योग में वूफ़र हाइड्राइड (H2S) के एल्कीनेस और एलकाइनेस के सम्मिलन की अभिसंगति का पूर्वानुमान करने में भी उपयोग किया जाता है। इस जानकारी का उपयोग पेट्रोलियम उत्पादों से सल्फर की हटाने के लिए प्रक्रियाओं के निर्माण में किया जाता है।

मार्कोवनिकोव का नियम एक कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक मौलिक सिद्धांत है जो असंमित एल्कीनेस और एलकाइनेस के संश्लेषणी अभिसंगति का पूर्वानुमान करता है। यह विशिष्ट कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए संश्लेषणी मार्गों की योजना बनाने और पेट्रोलियम उद्योग में प्रतिक्रियाओं की अभिसंगति का पूर्वानुमान करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है।

मार्कोवनिकोव के नियम और एंटी-मार्कोवनिकोव के नियम के बीच अंतर

मार्कोवनिकोव का नियम और एंटी-मार्कोवनिकोव का नियम रसायन विज्ञान में दो महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं जो संश्लेषणी अभिसंगति का पूर्वानुमान करने में मदद करती हैं। दोनों नियम कार्बोकैट यानि सक्रिय धातुओं की स्थिरता पर आधारित हैं, जो पूर्व धातु विषयक बांधित होती हैं।

मार्कोवनिकोव का नियम

मार्कोवनिकोव का नियम कहता है कि एक असंमित एल्कीन के हाइड्रोजन हैलाइड (HX) के सम्मिलन में, हाइड्रोजन परमाणु वह कार्बन परमाणु में जुड़ता है जिस पर सबसे अधिक हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं, जबकि हैलोजन परमाणु वह कार्बन परमाणु में जुड़ता है जिस पर सबसे कम हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं।

इसे इसलिए समझा जा सकता है कि अधिक संशोधित कार्बन परमाणु कम संशोधित कार्बन परमाणु की तुलना में अधिक स्थिर होता है। अधिक संशोधित कार्बन परमाणु में अधिक ऐल्किल समूह जुड़े होते हैं, जो कार्बन परमाणु को ईलेक्ट्रॉन दान करते हैं और उसे अधिक स्थिर बनाते हैं।

उदाहरण के रूप में, हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) के साथ प्रोपीन के जोड़ में, हाइड्रोजन परमाणु उन कार्बन परमाणु के साथ जोड़ता है जिस पर दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं, जबकि ब्रोमीन परमाणु पर जोड़ता है जिस पर एक हाइड्रोजन परमाणु जुड़ा होता है।

एंटी-मार्कोवनीकॉव का नियम

एंटी-मार्कोवनिकॉव का नियम मार्कोवनिकॉव के विपरीत है। इसमें कहा जाता है कि असंतुलित ऐल्कीन में हाइड्रोजन हैलाइड (HX) के जोड़ में, हाइड्रोजन परमाणु उन कार्बन परमाणु के साथ जोड़ता है जिस पर सबसे कम हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं, जबकि ह्रस्वधातु परमाणु उन कार्बन परमाणु के साथ जोड़ता है जिस पर सबसे ज्यादा हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं।

इसका कारण यह है कि कम संविमेय कार्बन परमाणु अधिक प्रतिक्रियाशील होता हैं संविमेय कार्बन परमाणु से। कम संविमेय कार्बन परमाणु में इसके साथ कम ऐल्काइल समूह जुड़े होते हैं, जिसका मतलब है कि इसमें अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व होता हैं और इलेक्ट्रोफाइल (इस मामले में, हाइड्रोजन परमाणु) के साथ प्रतिक्रिया करने की संभावना अधिक होती हैं।

उदाहरण के रूप में, प्रोपीन में हाइड्रोजन आयोडाइड (HI) के साथ जोड़ में, हाइड्रोजन परमाणु उन कार्बन परमाणु के साथ जोड़ता है जिस पर एक हाइड्रोजन परमाणु जुड़ा होता है, जबकि आयोडीन परमाणु पर जोड़ता है जिस पर दो हाइड्रोजन परमाणु जुड़े होते हैं।

सारांश

निम्न तालिका मार्कोवनिकॉव के नियम और एंटी-मार्कोवनिकॉव के नियम के प्रमुख अंतरों का संक्षेप में देती है:

अनुप्रयोग

मार्कोवनिकॉव के नियम और एंटी-मार्कोवनिकॉव के नियम का उपयोग विभिन्न जोड़ अवधारणाओं की रेजियोसेलेक्टिविटी की पूर्वानुमान करने के लिए किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• हाइड्रोहैलोजनेशन (ऐल्कीन में HX का जोड़)
• हाइड्रेशन (ऐल्कीन में पानी का जोड़)
• हाइड्रोबोरेशन (ऐल्कीन में बोरेन का जोड़)
• ईपॉक्सिडेशन (ऐल्कीन में पेरॉक्सिएसिड का जोड़)

ये नियम विशेष जैविक यौगिकों के निर्माण की योजना बनाने के लिए भी उपयोग किए जाते हैं। एक जोड़ की रेजियोसेलेक्टिविटी को नियंत्रित करके, रासायनिकज्ञ इसे अधिक सक्रिय और लागत प्रभावी तरीके से वांछित उत्पाद का संश्लेषण कर सकते हैं।

मार्कोवनिकॉव के नियम से सम्बंधित प्रश्न:

मार्कोवनिकॉव क्या होता है?

मार्कोवनिकॉव का नियम एक रासायनिक नियम है जो असंविमान ऐल्कीन के प्रतिप्र सक्रिय संयोजन प्रतिक्रियाओं की रेजियोसेलेक्टिविटी का पूर्वानुमान करता है। इसके अनुसार, हाइड्रोजन हेलाइड (HX) से हाइड्रोजन परमाणु को पहले ही वह डबल बॉन्ड का कार्बन परमाणु जोड़ता है जिस पर सबसे अधिक हाइड्रोजन परमाणु पहले से ही जुड़ी होती हैं।

मार्कोवनिकॉव के नियम क्यों महत्वपूर्ण है?

मार्कोवनिकॉव के नियम का महत्व उसके कारण होता हैं क्योंकि इससे रासायनिक ज्ञानियों को प्रतिसंयोजन प्रतिक्रियाओं के उत्पादों का पूर्वानुमान करने की सुविधा मिलती हैं। यह जानकारी विशेष यौगिकों की एक निर्माणिका योजना बनाने के लिए उपयोगी होती हैं।

मार्कोवनिकॉव के नियम के कुछ उदाहरण कौन-कौन से हैं?

कुछ उदाहरण Markovnikov के नियम के खिलाफ शामिल हैं:

• प्रोपीन में हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) के जोड़न से 2-ब्रोमोप्रोपेन उत्पन्न होता है।
• 2-मिथाइलप्रोपीन में हाइड्रोजन आयोडाइड (HI) के जोड़न से 2-आयोडो-2-मिथाइलप्रोपेन उत्पन्न होता है।
• 1-ब्यूटीन में पानी (H2O) के जोड़न से 2-ब्यूटैनॉल उत्पन्न होता है।

Markovnikov के नियम के अपवाद होते हैं क्या?

Markovnikov के नियम के कुछ अपवाद होते हैं। एक अपवाद है 1-मिथाइलसाइक्लोहेक्सीन में हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) के जोड़न से 1-ब्रोमो-1-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन उत्पन्न होता है, जो कि प्रतिक्रिया में बनने वाले कार्बोकैटिओन से अधिक स्थायी होता है।

Markovnikov के नियम का उपयोग कैसे किया जा सकता है इलेक्ट्रोफाइलिक जोड़न प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की पूर्वानुमान करने के लिए?

Markovnikov के नियम का उपयोग इलेक्ट्रोफाइलिक जोड़न प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की पूर्वानुमान करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन करके किया जा सकता है:

1. इलेक्ट्रोफाइल को पहचानें (डबल बॉन्ड में जोड़ रहा अवयव)।
2. न्यूक्लियोफाइल को पहचानें (इलेक्ट्रोफाइल पर हमला कर रहा अवयव)।
3. निर्धारित करें कि कौन सा कार्बन अणु पर सबसे अधिक हाइड्रोजन अणु पहले से ही जुड़े हुए हैं।
4. इलेक्ट्रोफाइल उस कार्बन अणु पर जोड़ेगा जिस पर सबसे अधिक हाइड्रोजन अणु पहले से ही जुड़े हुए हैं।

Markovnikov के नियम इलेक्ट्रोफाइलिक जोड़न प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की पूर्वानुमान करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। महत्वपूर्ण बात यह है कि इस नियम के कुछ अपवाद होते हैं, लेकिन यह आमतौर पर प्रभावी रूप से नियमितता की पूर्वानुमान करता है।