Du hast in vor kurzem etwas über die Markovnikov Regel gehört und möchtest jetzt mehr zu diesem Thema wissen? Hier bist du genau richtig! Wir erklären dir, warum die Markovnikov Regel ihre Gültigkeit besitzt, wann du sie Anwenden kannst und wie der Mechanismus dahinter aussieht. Wie du die Regioselektivität einer Additionsreaktion mit der Markovnikov Regel bestimmst, zeigen wir dir anhand von Beispielen.
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Inhaltsübersicht
Markovnikov Regel einfach erklärt
Die Markovnikov Regel, auch in anderer Schreibweise als Markownikow Regel bekannt, sagt dir, dass bei einer elektrophilen Addition von Halogenwasserstoffen, das Wasserstoffatom immer am niedriger substituierten Kohlenstoffatom der Doppelbindung landet. Es beschreibt also die Regioselektivität der Reaktion.
Markovnikov Regel Mechanismus
Am besten schaust du dir die Markovnikov Regel anhand eines Beispiels an. Nimm doch dafür die Reaktion zwischen Salzsäure 
und 2-Ethylbut-1-en an.
Bei dieser Reaktion handelt es sich um eine elektrophile Addition. Das nukleophile Chloratom greift hier die „elektronenreiche“ Doppelbindung im organischen Molekül. Dabei löst sich nun die Doppelbindung auf, um mit den Elektronen eine Bindung zum Wasserstoffproton des Salzsäure-Teilchens auszubilden. Dadurch entsteht ein Carbenium-Ion als Übergangszustand. Dabei ist die positive Ladung an dem Kohlenstoffatom verortet, das nach Auflösen der Doppelbindung nicht die Bindung zum Wasserstoff eingegangen ist. In einem weiteren Schritt greift das nukleophile Chlor-Anion nun das elektrophile Kohlenstoffatom mit der positiven Ladung an und bildet eine Bindung zu ihm aus. Nun ist die Reaktion abgeschlossen und man hat das sogenannte Markovnikov Produkt erhalten.
Alle Produkte einer solchen Reaktion, die dieser Regel folgen, werden Markovnikov Produkt genannt. Vertauscht man die Plätze vom Wasserstoffatom und dem Halogenatom miteinander, erhält man dagegen das Anti Markovnikov Produkt.
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Markownikow Regel Ursache
Nun ist es natürlich noch interessant zu wissen, welche Überlegungen hinter der Markovnikov Regel stehen. Dafür muss man sich die Strukturformel der organischen Verbindung näher ansehen. Vergleicht man beide Kohlenstoffatome der Doppelbindung miteinander, fällt auf dass sie unterschiedlich stark substituiert sind. Darin liegt auch schon die Ursache der Regel, denn Alkylsubstituenten sind im Gegensatz zu Wasserstoffatomen dazu fähig den Übergangszustand des Carbenium-Ions durch einen induktiven Effekt (+I-Effekt) zu stabilisieren. Dabei zieht das positiv geladene Kohlenstoffatom von seinen anderen Kohlenstoffnachbarn Elektronendichte zu sich und kann so die positive Ladung stabilisieren. Durch diese Stabilisierung wird die Bildung des Markovnikov Produkts gegenüber der Bildung des Anti Markovnikov Produkts stark bevorzugt.
Markovnikov Regel Ausnahmen
Man sollte sich jedoch vor Augen führen, dass man bei dieser Regel nur (+I)-Effekte der Nachbarn berücksichtigt. Es können jedoch auch Mesomerie -stabilisierende Effekte auftreten, die in ihrer Stärke die induktiven Effekte übertreffen. Auch Elektronendichte ziehende Effekte, die destabilisierend auf den Übergangszustand wirken, berücksichtigt man dabei nicht.
Markovnikov Regel Ausnahmen Beispiel 1
Zur Verdeutlichung schaust du dir als Beispiel die Reaktion zwischen Salzsäure und 1-Phenyl-2-methylprop-1-en an. Dort bildet sich wider der Erwartung das Anti Markovnikov Produkt anstatt des Markovnikov Produkts.
Der Grund hierfür ist, dass die positive Ladung des Übergangszustands über einen (-M)-Effekt über den Phenylring verteilt werden kann. Damit wird der Übergangszustand stärker stabilisiert als durch die induktiven Effekte der Substituenten des anderen Kohlenstoffatoms.
Markovnikov Regel Ausnahmen Beispiel 2
Ein weiteres Beispiel für Fälle, in denen die Markownikow Regel nicht greift, ist die Reaktion zwischen Salzsäure und Acrylsäure. Dort entsteht ebenfalls das Anti Markovnikov Produkt, obwohl das andere Kohlenstoffatom höher substituiert ist. Der Grund für das Versagen der Regel liegt hier auch daran, dass weitere Effekt abgesehen vom (+I)-Effekt vernachlässigt werden. In diesem Fall der (-I)-Effekt der benachbarten Carbonsäure Gruppe, die durch seinen Elektronendichte ziehenden Effekt für eine Destabilisierung des Übergangszustands sorgt. Somit entsteht das Anti Markovnikov Produkt.
Zusammenfassend kann man also sagen, dass die Markovnikov Regel für einfachere Moleküle gilt, die keine weiteren funktionellen Gruppen außer der Doppelbindung aufweisen. Für komplexere Fälle sollte man lieber noch einmal genauer hinschauen, um die Regioselektivität vorhersagen zu können.
Markovnikov Regel — häufigste Fragen
(ausklappen)
Markovnikov Regel — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Was bedeutet höher substituiert?„Höher substituiert“ bedeutet, dass an einem Kohlenstoffatom der Doppelbindung mehr „Reste“ (Kohlenstoffketten) und entsprechend weniger Wasserstoffatome hängen als am anderen. In der Strukturformel erkennt man das, indem man an beiden Doppelbindungs-
-Atomen zählt, wie viele Bindungen zu -Atomen statt zu 
-Atomen gehen.
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Was bedeutet Regioselektivität bei einer Additionsreaktion?„Regioselektivität“ bei einer Additionsreaktion bedeutet, dass sich die neuen Atome oder Gruppen bevorzugt an einer bestimmten Stelle der Doppelbindung anlagern und dadurch hauptsächlich ein bestimmtes Strukturprodukt entsteht. Bei der Addition von Halogenwasserstoff
heißt das konkret: H und X können grundsätzlich an zwei Positionen landen, aber eine Anordnung wird bevorzugt.
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Woran erkennt man, ob das Markovnikov- oder Anti-Markovnikov-Produkt entsteht?Ob ein „Markovnikov-Produkt“ oder ein „Anti-Markovnikov-Produkt“ entsteht, erkennt man daran, welcher Übergangszustand mit positiver Ladung (Carbenium-Ion, positiv geladenes
) stabiler ist. Bei einfachen Alkenen mit 
-Addition wird meist das „Markovnikov-Produkt“ gebildet; zum Beispiel addiert 
an 2‑Ethylbut‑1‑en so, dass am weniger substituierten und 
am höher substituierten landet.
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Was passiert, wenn beide Kohlenstoffatome der Doppelbindung gleich stark substituiert sind?Wenn beide Kohlenstoffatome der Doppelbindung gleich stark substituiert sind, liefert die Markovnikov-Regel keine eindeutige Bevorzugung für eine Seite der Doppelbindung. Bei symmetrischen Alkenen führen beide möglichen „Richtungen“ der Addition sogar zum gleichen Produkt, weil die beiden Positionen im Molekül gleichwertig sind.
Additionsreaktionen verstehen
Die Markovnikov-Regel gehört zu den Additionsreaktionen und beschreibt die Anlagerung an eine Doppelbindung. Wer sich mit Additionsreaktionen beschäftigt, schaut auf Reaktionspartner, Bindungen und die Verteilung der Atome im Produkt. So wird klar, warum manche Produkte bevorzugt entstehen und wie Effekte im Molekül den Reaktionsweg beeinflussen. Im Chemiebereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.