Андрей янакаев. Биография Морковкин химик

Марко́вников Влади́мир Васи́льевич (1838-1904) - русский химик, основатель научной школы. Развивая теорию химического строения А. М. Бутлерова , исследовал () взаимное влияние атомов в органических соединениях и установил ряд закономерностей (в том числе правило присоединения галогеноводородов к непредельным углеводородам с двойной и тройной связью , впоследствии названное его именем). Открыл изомерию жирных кислот (). С начала 1880-х гг. исследовал кавказские нефти , открыл нафтены . Содействовал развитию отечественной химической промышленности. Один из организаторов Русского химического общества (). Отец архитектора Н. В. Марковникова .

Энциклопедичный YouTube

1 / 2

Правило Марковникова и каброкатионы

Органическая химия. Правило Марковникова и "анти-Марковникова"

Субтитры

В прошлом видео мы разобрали вероятный механизм, в котором бромоводород вступал в реакцию с алкеном который мы добавили. Мы добавили галид, и то, что изначально было алкеном, в итоге превратилось в 2-бромпентан, алкан. Но когда мы это делали, то приняли некое волевое решение, и не объяснили причину такого решения. Мы просто сказали, что водород будет частично положительным, потому что этот элемент сильно электроотрицателен, и, возможно, раз он частично положителен, он будет притягиваться. Возможно, он столкнется с этими углеродами надлежащим образом. И может быть, украдет электрон. В прошлом видео мы просто решили, что он украдет электрон у этого атома. Но мы запросто можем представить себе, что он украдет электрон вот у этого атома. Давайте изобразим этот механизм и подумаем о том, что случится с большей вероятностью. Итак, что происходит? Повторим, вот этот элемент - давайте нарисуем все его валентные электроны, итак, это бром. Семь валентных электронов. У нас есть водород. Нарисуем его таким же цветом. Вот здесь у нас у водорода электрон. Здесь у нас частично положительный заряд, а здесь - частично отрицательный. Водород может захотеть украсть один из этих электронов. Предположим, вот от этого элемента. Да, пусть будет этот. Итак, у него есть электрон вот здесь, на другой стороне этой связи, и он тянется к водороду, когда водород притягивается близко к нему. И когда он переходит к водороду, водород отдает свой электрон, который так нужен брому из-за его электроотрицательности. И этот электрон переходит к брому. И как же все это будет выглядеть? И каков следующий этап нашей реакции? Он принципиально отличается от того, что мы видели здесь. Итак, что же происходит? У нас есть углерод, связанный с двумя водородами, и у него есть одна простая связь с другим углеродом, который связан с первоначальным водородом вот тут. Что-то мне это не нравится, давайте перепишем все более аккуратно. Итак, у нас есть углерод, связанный с водородом и еще одним водородом, и только одна простая связь с этим углеродом, который связан с водородом и с остальной цепочкой. Давайте нарисуем оставшуюся часть цепочки. Теперь, этот электрон переходит к водороду. Другой электрон, с которым он был связан, по-прежнему около углерода, поэтому теперь углерод связан вот с этим водородом. Синий электрон теперь около водорода. Давайте это нарисуем. Итак, синий электрон, который был вот здесь, ушел теперь к оранжевому водороду. Нарисую аккуратней. Теперь он перешел к этому водороду вот сюда. И затем водород отдает электрон брому. Первоначально, у брома было семь валентных электронов: один, два, три, четыре, пять, шесть, семь. Он отнял дополнительный электрон у водорода, и получил отрицательный заряд. Он стал отрицательным ионом. Теперь это бромид. Можно назвать его бромид-анион. Поскольку этот элемент отдал электрон, а у него было четыре валентных электрона, водороду, у него образовался положительный заряд. Он стал карбокатионом. Посмотрим внимательнее. И мы видим разницу. Прежде, вот этот элемент лишился электрона, и водород присоединился к этому углероду. В данной ситуации, вот этот элемент теряет электрон, поэтому водород присоединяется к другому углероду. И мы видим, что произошло что-то очень похожее на то, чтоб было в первом видео, но теперь это происходит вот с этим углеродом. Давайте разберемся. Этот углерод положителен. Очевидно, что бромид-ион отрицателен, поэтому он захочет избавиться от своего электрона. И этот электрон переходит к карбокатиону и затем формирует связь. Зеленый электрон ушел к карбокатиону, а вот этот фиолетовый по-прежнему остается с бромом. И они образуют связь. Мы видим, что они спарены. И что у нас остается... У нас есть углерод. Есть первоначальные водороды. Есть вот этот углерод, водород, оставшаяся часть цепочки: CH 2, CH 3. И затем есть вот этот водород, к которому он присоединен. Это был первый этап. Теперь бром связан с вот этим углеродом. Бром оказывается в связи с этим углеродом. И мы закончили! Это еще один вероятный механизм. Тут у нас получился 2-бромпентан, так? Потому что он присоединен ко второму углероду. Теперь у нас есть 1-бромпентан. Один, два, три, четыре, пять. По-прежнему пять углеродов. Просто бром здесь присоединен к первому углероду, а здесь - ко второму углероду. Теперь нам нужно подумать, потому что, на первый взгляд, оба эти механизма представляются вероятными. Но, если мы проведем эксперимент, то увидим вот этот вариант. Я не проводил этот эксперимент, поэтому не могу говорить о точных пропорциях. Но вот этот результат будет непропорционально больше. Наибольшая часть конечного продукта, который мы увидим, получится из этого механизма, а не из этого. Вопрос в том, что оба они, как кажется, имеют равные шансы на успех. Почему же с большей вероятностью сработает этот, а не тот? Причиной этому является правило Марковникова. Давайте запишем название этого правила. Есть несколько способов его представить. Когда Марковников формулировал его, когда он проводил наблюдения, то оно работало. Не было 100% уверенности, почему оно работает. Мы можем поразмышлять об этом. Итак, как мы можем сформулировать правило Марковникова? Можно сказать, что элемент, у которого больше водородов, вероятнее всего получит еще больше водородов, как раз то, что сейчас происходит. У этого элемента водородов больше, чем у углерода справа. У углерода справа есть один водород, но к нему также присоединена алкильная группа. Поэтому, элемент, у которого больше водородов, получает водород, а элемент, у которого больше групп, вот у этого элемента больше групп, правильно? У него есть одна группа. У этого углерода вообще нет групп. Он получил бром. Итак, элемент, у которого больше водородов, получает еще больше водородов. Элемент, у которого больше групп, получает еще больше групп. То есть, чем дальше, тем больше. Но почему же это правило работает? Все объясняется, когда мы видим, что в обоих механизмах мы получаем карбокатион. Мы уже говорили об этом в предыдущем видео. Давайте я подпишу. Вот здесь у нас карбокатион. Этот углерод слева был карбокатионом. И этот углерод справа стал карбокатионом. Правило Марковникова исходит из того, что чем ниже уровень энергии у карбокатиона, тем он стабильнее. Получается, что тот карбокатион, который связан с большим количеством молекул или атомов, насыщенных электронами, оказывается более стабильным. Можно представить, что у него больше элементов, он положителен, но вокруг него больше углеродов, поэтому он может делиться некоторыми из электронов. Облака электронов помогают ему быть немного более стабильным. Вот этот связан только с одним углеродом, поэтому ему нечем особо делиться. Этот связан с двумя. В целом, когда есть связь только с одним углеродом, это называется первичный углерод. В случае с карбокатионом это первичный карбокатион. Этот элемент связан с двумя углеродами, поэтому он называется вторичным углеродом. Поскольку это карбокатион, то он будет называться вторичным карбокатионом, поэтому вот здесь у нас вторичный. Итак, вторичный карбокатион стабильнее, чем первый. А третичный, если у нас есть еще одна углеродная группа, либо другой элемент со множеством электронов вокруг, будет еще более стабильным. Связь с тремя элементами стабильнее, чем связь с двумя. С двумя элементами, то есть два водорода и более, стабильнее, чем один. Итак, правило Марковникова это побочный результат того факта, что этот карбокатион стабильнее, чем вот этот. Вторичный против первичного. Поскольку он вторичный, он может одалживать электроны у своих друзей. У него больше соседей, у которых можно одалживать электроны, чем у этого. И, поскольку он более стабилен, то у него больше возможностей реализоваться. Больше возможностей получить этот полупродукт. Этот получает меньше возможностей осуществиться в этом. Вот почему мы скорее получим этот продукт слева, 2-бромпентан, чем 1-бромпентан.

Биография

Имел дворянское происхождение. Родился 10 (22 ) декабря года в семье поручика Белевского егерского полка В. В. Марковникова, в деревне Черноречье Балахнинского уезда Нижегородской губернии , где в то время квартировал батальон егерского полка.

Вскоре после рождения сына отец вышел в отставку и поселился в родовом имении, полученном в приданое за женой, - селе Ивановское Княгининского уезда Нижегородской губернии, где и провел свои детские годы будущий учёный. В десятилетнем возрасте был отдан в . Окончив в 1856 году гимназические классы дворянского института, он поступил на камеральное отделение юридического факультета Казанского университета ; в процессе учёбы перешел на естественное отделение университета, где слушал лекции А. М. Бутлерова , по представлению которого в 1860 году , после окончания курса, был оставлен при университете лаборантом химической лаборатории, - для приготовления к профессорскому званию.

В 1867 году был избран в число приват-доцентов по кафедре химии и начал преподавательскую деятельность. В 1869 году защитил докторскую диссертацию по теме «Материалы по вопросу о взаимном влиянии атомов в химических соединениях» и стал экстраординарным профессором кафедры химии; с 1870 года - ординарный профессор Казанского университета.

В 1871 году оставил университет вместе с группой учёных в знак протеста против увольнения профессора П. Ф. Лесгафта и был избран ординарным профессором Новороссийского университета в Одессе, где вёл практические занятия по общей химии. Но вскоре (1872) переехал в Москву, где возглавил химическую лабораторию Московского университета. В следующем году утверждён в должности ординарного профессора Московского университета.

В 1877 году был командирован в действующую армию и непосредственно руководил дезинфекционными работами в госпиталях; в 1878 году во время инспекционной поездки в Курский госпиталь, заразился и тяжело заболел тифом. В 1880-х годах исследовал соляные озёра в Астраханской губернии и на Кавказе, минеральные воды Нарзана . С 1880 года исследовал состав нефти.

МАРКОВНИКОВ, Владимир Васильевич

Русский химик Владимир Васильевич Марковников родился 13 (25) декабря 1837 г. в с. Княгинино Нижегородской губернии в семье офицера. Учился в Нижегородском дворянском институте, в 1856 г. поступил в Казанский университет на юридический факультет. Одновременно посещал лекции А. М. Бутлерова по химии, прошёл практикум в его лаборатории. По окончании университета в 1860 г. Марковников по рекомендации Бутлерова был оставлен в качестве лаборанта в университетской химической лаборатории, с 1862 г. читал лекции. В 1865 г. Марковников получил степень магистра и был направлен на два года в Германию, где работал в лабораториях А. Байера , Р. Эрленмейера и Г. Кольбе . В 1867 г. вернулся в Казань, где был избран доцентом по кафедре химии. В 1869 г. защитил докторскую диссертацию и в том же году в связи с отъездом Бутлерова в Петербург был избран профессором. В 1871 г. Марковников вместе с группой других учёных в знак протеста против увольнения профессора П. Ф. Лесгафта ушёл из Казанского университета и переехал в Одессу, где работал в Новороссийском университете. В 1873 г. Марковников получил место профессора в Московском университете.

Основные научные труды Марковников посвящены развитию теории химического строения , органическому синтезу и нефтехимии. На примере масляной кислоты брожения, имеющей нормальное строение, и изомасляной кислоты Марковников в 1865 г. впервые показал существование изомерии среди жирных кислот. В магистерской диссертации «Об изомерии органических соединений» (1865 г.) Марковников дал историю учения об изомерии и критический анализ его современного состояния. В докторской диссертации, «Материалы по вопросу о взаимном влиянии атомов в химических соединениях» (1869 г.) на основе воззрений А. М. Бутлерова и обширного экспериментального материала Марковников установил ряд закономерностей, касающихся зависимости направления реакций замещения, отщепления, присоединения по двойной связи и изомеризации от химического строения (в частности, правило Марковникова). Марковников также показал особенности двойных и тройных связей в непредельных соединениях, состоящие в их большей прочности по сравнению с одинарными связями, но не в эквивалентности двум или трём простым связям.

С начала 1880-х гг. Марковников занимался изучением кавказской нефти, в которой открыл новый обширный класс соединений, названных им нафтенами. Выделил из нефти ароматические углеводороды и обнаружил их способность к образованию с углеводородами других классов неразделяемых перегонкой смесей, позднее названных азеотропными. Впервые изучил нафтилены, открыл превращение циклопарафинов в ароматические углеводороды при участии бромистого алюминия как катализатора; синтезировал многие нафтены и парафины с разветвленной цепью. Показал, что температура замерзания углеводорода характеризует степень его чистоты и однородности. Доказал существование циклов с числом атомов углерода от 3 до 8 и описал взаимные изомерные превращения циклов в сторону как уменьшения, так и увеличения числа атомов в кольце.

Марковников активно выступал за развитие отечественной химической промышленности, за распространение научных знаний и тесную связь науки с промышленностью. Большое значение имеют труды Марковникова по истории науки; он, в частности, доказал приоритет А. М. Бутлерова в создании теории химического строения. По его инициативе был издан «Ломоносовский сборник» (1901 г.), посвященный истории химии в России. Марковников был одним из учредителей Русского химического общества (1868 г.). Исключительно плодотворной была педагогическая деятельность учёного, создавшего знаменитую «марковниковскую» школу химиков. Из лаборатории, которую он оборудовал в Московском университете, вышли многие ученые-химики с мировым именем.

Окончил Казанский университет (1860 г.) и по представлению Л. М. Бутлерова оставлен при университете лаборантом. В 1865-1867 гг. с целью подготовки к профессорской деятельности находился в командировке в Берлине, Мюнхене, Лейпциге, где работал в лабораториях А. Байера, Р. Эрленмейера и А. Кольбе. В 1867-1871 гг. преподавал в Казанском университете (с 1869 - профессор), в 1871-1873 гг. - в Новороссийском университете в Одессе, в 1873-1904 гг. - в Московском университете.

Научные исследования посвящены теоретической органической химии, органическому синтезу и нефтехимии. Получил (1862-1867 гг.) новые данные об изомерии спиртов и жирных кислот, открыл оксиды ряда олефиновых углеводородов, впервые синтезировал галоген- и оксопроизводные изомеров масляной кислоты. Результаты этих исследований послужили основой его учения о взаимном влиянии атомов как главном содержании теории химического строения.

Сформулировал (1869 г.) правила о направлении реакций замещения, отщепления, присоединения по двойной связи и изомеризации в зависимости от химического строения (правила Марковникова).

Показал особенности двойных и тройных связей в непредельных соединениях, заключающиеся в большой прочности их по отношению к ординарным связям, но не в эквивалентности двум и трем простым связям.

Совместно с сотрудником Г. А. Крестовниковым впервые синтезировал (1879 г.) циклобутандикарбоновую кислоту. Исследовал (с 1880 г.) состав нефти, заложив основы нефтехимии как самостоятельной науки.

Открыл (1883 г.) новый класс органических веществ - нафтены. Показал, что наряду с гексагидробензольными углеводородами Вредена существуют углеводороды ряда циклопентана, циклогептана и других циклоалканов. Доказал существование циклов с числом углеродных атомов от 3 до 8; впервые получил (1889 г.) суберон; установил взаимные изомерные превращения циклов в сторону как увеличения, так и уменьшения числа атомов в кольце; открыл (1892 г.) первую реакцию изомеризации циклических углеводородов с уменьшением цикла (циклогептана в метилциклогексан).

Ввел много новых экспериментальных приемов анализа и синтеза органических веществ. Впервые изучил переход нафтенов к ароматические углеводородам.

Один из основателей Русского физико-химического общества (1868 г.).

Лучшие дня

Один из создателей теории строения химических соединений. Родился 13 (25) декабря 1837 в г.Княгинин Нижегородской губернии в семье офицера. Учился в Нижегородском дворянском институте, в 1856 поступил в Казанский университет на юридический факультет. Одновременно посещал лекции Бутлерова по химии, прошел практикум в его лаборатории. По окончании университета в 1860 по рекомендации Бутлерова был оставлен в качестве лаборанта в университетской химической лаборатории, с 1862 читал лекции. В 1865 получил степень магистра и был направлен на два года за границу. Работал в лабораториях Байера, Эрленмейера, Кольбе. В 1867 вернулся в Казань, где был избран доцентом по кафедре химии. В 1869 защитил докторскую диссертацию. В том же году в связи с отъездом Бутлерова в Петербург был избран профессором. В 1871 в знак протеста против увольнения профессора П.Ф.Лесгафта вместе с группой ученых ушел из Казанского университета, переехал в Одессу и работал в Новороссийском университете. В 1873 получил место профессора в Московском университете, где создал знаменитую «марковниковскую» школу химиков. Среди его учеников – М.И.Коновалов, И.А.Каблуков и др.

Основные научные труды Марковникова посвящены развитию теории химического строения. Полный обзор этой теории от Берцелиуса до Бутлерова он дал еще в своей магистерской диссертации Об изомерии органических соединений , экспериментальным материалом для которой послужили исследования изомерии жирных кислот на примере масляной кислоты, имеющей нормальное строение, и изомасляной кислоты. Получив и подробно исследовав строение других изомерных кислот, Марковников дал богатейший экспериментальный материал, подтверждающий правильность теории строения химических соединений, над которой в тот период усердно работал Бутлеров. В 1869 Марковников защитил докторскую диссертацию Материалы по вопросу о взаимном влиянии атомов в химических соединениях , где теория Бутлерова получила дальнейшее развитие. Теория строения устанавливала порядок соединения атомов в молекуле. Из нее следовало, что в сложных молекулах атомы не просто химически связаны, но и оказывают взаимное влияние друг на друга, что в свою очередь влияет на направление химических реакций и на порядок расположения атомов в новых молекулах, образовавшихся в результате этих реакций. Используя обширный экспериментальный материал, Марковников установил ряд закономерностей в реакциях замещения, присоединения и расщепления. Одна из таких закономерностей – известное правило Марковникова, определяющее порядок присоединения воды и галогеноводородов. Теория взаимного влияния атомов не только объясняла ход многих реакций, но и позволяла предсказывать их результат.

С начала 1880-х годов Марковников занимался изучением кавказской нефти, в которой открыл новый обширный класс соединений, названных им нафтенами. Выделил из нефти ароматические углеводороды и обнаружил их способность к образованию с углеводородами других классов неразделяемых перегонкой смесей, позднее названных азеотропными. Впервые изучил нафтилены, открыл превращение циклопарафинов в ароматические углеводороды при участии бромистого алюминия как катализатора; синтезировал многие нафтены и парафины с разветвленной цепью. Показал, что температура замерзания углеводорода характеризует степень его чистоты и однородности.

Большое значение имеют труды Марковникова по истории науки. Особенно это касается оценки роли А.М.Бутлерова в создании теории химического строения. По инициативе Марковникова был выпущен Ломоносовский сборник (1901), посвященный развитию химии в России, ему принадлежит большая работа по истории химии в Московском университете.

Исключительно плодотворной была педагогическая деятельность Марковникова. Когда он начал преподавать в Московском университете, считалось, что химия в Москве отсутствует. За короткое время ситуация изменилась: он переоборудовал старую, а затем построил новую химическую лабораторию, привлек многочисленных студентов, из которых впоследствии выросли многие ученые-химики с мировым именем.

Исследовал () взаимное влияние атомов в органических соединениях и установил ряд закономерностей (в том числе правило присоединения галогеноводородов к непредельным углеводородам с двойной и тройной связью , впоследствии названное его именем). Открыл изомерию жирных кислот (). С начала 1880-х гг. исследовал кавказские нефти , открыл нафтены . Содействовал развитию отечественной химической промышленности. Один из организаторов Русского химического общества (). Отец архитектора Н. В. Марковникова .

Биография

Имел дворянское происхождение. Родился в семье поручика Белевского егерского полка В. В. Марковникова, в деревне Черноречье Балахнинского уезда Нижегородской губернии , где в то время квартировал батальон егерского полка.

Вскоре после рождения сына отец вышел в отставку и поселился в родовом имении, полученном в приданое за женой, - селе Ивановское Княгининского уезда Нижегородской губернии, где и провёл свои ранние детские годы будущий учёный.

В десятилетнем возрасте был отдан в . Окончив в 1856 году гимназические классы дворянского института, он поступил на камеральное отделение юридического факультета Казанского университета ; в процессе учёбы перешёл на естественное отделение университета, где слушал лекции А. М. Бутлерова , по представлению которого в 1860 году , после окончания кандидатом университетского курса, был оставлен для приготовления к профессорскому званию и назначен лаборантом химической лаборатории.

В 1901 году по инициативе В. В. Марковникова был издан «Ломоносовский сборник», посвящённый истории химии в России.

В 1912 году при Московском университете был организован Химический музей , основой которого послужили материалы учёного, переданные в университет вдовой Владимира Васильевича Л. Д. Марковниковой .

Открытия и достижения

• - Сформулировал правило о направлении течения реакций присоединения, отщепления и замещения по двойной связи, а также изомеризации в зависимости от химического строения вещества, которое сейчас известно как правило Марковникова .
• - Совместно с Г. А. Крестовниковым впервые осуществил синтез циклобутандикарбоновой кислоты.
• - Открыл новый класс