Name: マルコフニコフの法則 (Markovnikov's Rule)
Uploaded: 2025-04-18T07:11:39.000Z
Duration: 11 min 17 s
Description: VoiceTubeの動画で発音を聞きながら英語表現を覚えよう！学べる英語：

In this video, we're going to focus on Markovnikov's rule.

このビデオでは、マルコフニコフのルールに焦点を当てる。

So let's say we have this alkene, 2-pentene, and we react it with hydrobromic acid.

例えば、2-ペンテンというアルケンを臭化水素酸と反応させるとしよう。

What will be the products of that reaction?

その反応の生成物は何になるのか？

And let's compare it to if we have, let's say, 1-butene.

そして、例えば1-ブテンと比較してみよう。

If we react that with HBr, what will be the major product of that reaction?

これをHBrと反応させたら、その反応の主要な生成物は何になるだろうか？

Now, for the first reaction above, we get a mixture of two different products.

さて、上記の最初の反応では、2つの異なる生成物の混合物が得られる。

We're going to get 3-bromopentane and 2-bromopentane.

3-ブロモペンタンと2-ブロモペンタンを手に入れるつもりだ。

そしてこれは五分五分になるだろう。

But for the reaction below, we're going to get a major product, which is 2-bromobutane.

しかし、以下の反応では、2-ブロモブタンという主要な生成物を得ることになる。

Now, we could get 1-bromobutane, but that's going to be a minor product.

さて、1-ブロモブタンを得ることもできるが、それはマイナーな製品になるだろう。

So the question is, why do we get this as the major product?

では、なぜこれが主力商品なのか？

Well, there's something called Markovnikov's rule, which basically states that the hydrogen atom, or the electrophile, adds to the carbon with the most number of hydrogen atoms.

マルコフニコフの法則と呼ばれるものがあって、基本的に水素原子、つまり求電子剤は、水素原子の数が最も多い炭素に付加するというものだ。

And these are the carbons that are the sp2 carbons, the carbons that are part of the alkene.

これらはsp2炭素であり、アルケンを構成する炭素である。

This carbon has one hydrogen, and this carbon has two hydrogens.

この炭素には水素が1つ、この炭素には水素が2つある。

So based on Markovnikov's rule, the hydrogen is going to go on this carbon, the one with the most number of carbons, which means the halogen goes on the other carbon.

つまりマルコフニコフの法則に基づけば、水素は炭素数の多いほうの炭素に、ハロゲンはもう一方の炭素につくことになる。

So another way of looking at Markovnikov's rule is that the halogen, the bromine atom, is going to go on the more substituted carbon.

つまり、マルコフニコフの法則の別の見方をすれば、ハロゲン（臭素原子）はより置換度の高い炭素につくということだ。

This carbon is primary because it's attached to only one other carbon.

この炭素は一次炭素であり、他の炭素と結合している。

This carbon is secondary because it's attached to two other carbon atoms.

この炭素は、他の2つの炭素原子と結合しているため、二次的なものである。

So even though Markovnikov's rule states that the electrophile, in this case hydrogen, goes on the sp2 carbon that has the greatest number of hydrogen atoms, that rule is equivalent to saying that the halogen, Br, goes on the more substituted carbon atom.

つまり、マルコフニコフの法則では、求電子剤（この場合は水素）は、水素原子の数が最も多いsp2炭素につくとされているが、この法則は、ハロゲン（Br）は、より置換度の高い炭素原子につくと言っているのと同じである。

And viewing it from that perspective will help you to find the answer quickly and determine if the product is Markovnikov or anti-Markovnikov.

そして、その視点から見ることで、その製品がマルコフ・ニコフなのか、それともアンチ・マルコフ・ニコフなのかを判断し、素早く答えを見つけることができる。

So you could say this reaction proceeds with Markovnikov addition.

つまり、この反応はマルコフニコフ付加で進行すると言える。

There are some reactions that proceed with anti-Markovnikov addition.

反マルコフニコフ付加で進行する反応もある。

Now the reaction on top is not regioselective, so Markovnikov's rule doesn't apply.

さて、上の反応は位置選択的ではないので、マルコフニコフの法則は適用されない。

As you can see, both of these carbons are secondary and the bromine can go on either one of those two carbons.

おわかりのように、これらの炭素は両方とも二級であり、臭素はこれら2つの炭素のどちらか一方につくことができる。

But here there's a difference, and so this reaction's gonna be regioselective.

しかし、ここでは違いがあるので、この反応は位置選択的になる。

The bromine will preferentially add to the secondary carbon.

臭素は二次炭素に優先的に添加される。

Now let's talk about the mechanism of this reaction to help us understand why the hydrogen atom goes on the primary carbon.

では、なぜ水素原子が第一の炭素に乗るのかを理解するために、この反応のメカニズムについて話そう。

So the first thing that happens is the alkene extracts a proton from HBr.

そこで最初に起こるのは、アルケンがHBrからプロトンを取り出すことだ。

Now if we were to put the hydrogen on the secondary carbon, this will lead to a primary carbocation, which is not stable.

ここで水素を第二の炭素に置くと、第一級カルボカチオンとなり、これは安定ではない。

But if we were to put the hydrogen on the secondary, I mean on the primary carbon, this would lead to a secondary carbocation, which is more stable than a primary carbocation.

しかし、水素を二級炭素、つまり一級炭素に置くと、二級カルボカチオンとなり、一級カルボカチオンよりも安定になる。

And that's the reason why the hydrogen atom goes on the less substituted carbon atom, or the sp2 carbon with the most hydrogen atoms, is because it leads to a more stable carbocation intermediate.

そして、水素原子が置換度の低い炭素原子、つまり水素原子の多いsp2炭素につく理由は、その方がより安定なカルボカチオン中間体につながるからである。

Now the last step in this reaction is that bromide reacts with the carbocation, giving us the product 2-bromobutane.

さて、この反応の最後のステップは、臭化物がカルボカチオンと反応し、生成物2-ブロモブタンが得られることである。

So that's why this particular reaction proceeds with Markovnikov addition.

だから、この特殊な反応はマルコフニコフ付加で進行する。

It's due to the fact that we get a more stable secondary carbocation intermediate.

より安定な二級カルボカチオン中間体が得られるからだ。

Now consider the following three reactions.

では、次の3つの反応を考えてみよう。

Let's say the first one is mercury acetate with water, followed by sodium borohydride.

まず酢酸水銀に水を加え、次に水素化ホウ素ナトリウムを加えたとしよう。

And the second one is going to be hydroboration oxidation.

そして2つ目はハイドロボレーション酸化だ。

また、過酸化物にはHBrを使う。

And let's compare that to the second one.

そして、2つ目と比較してみよう。

Compare that to using just HBr by itself.

HBrを単独で使用した場合と比較してみよう。

So the first reaction, oxymercuration demercuration, that reaction proceeds with Markovnikov addition.

最初の反応であるオキシマーキュレーションはマルコフニコフ付加で進行する。

So we're gonna add an OH group, and it's gonna go on the more substituted secondary carbon.

そこで、OH基を追加して、より置換度の高い2級炭素の上に置くことにする。

セカンダリーカーボンのことだ。

So this is gonna be the product of this reaction.

つまり、これがこの反応の生成物になる。

Now the next reaction, hydroboration oxidation with alkenes, proceeds with anti-Markovnikov addition.

次の反応であるアルケンとのヒドロホウ素酸化反応は、反マルコフニコフ付加で進行する。

So that means that the hydroxyl group is gonna go on the primary carbon, or the less substituted carbon of the two carbon atoms that are double bonded.

つまり、ヒドロキシル基は二重結合している2つの炭素原子のうち、第一の炭素、つまり置換度の低い方の炭素につくということだ。

Now we know that HBr proceeds with Markovnikov addition.

これで、HBrはマルコフニコフ付加で進行することがわかった。

But HBr with peroxides proceeds with anti-Markovnikov addition.

しかし、過酸化物を含むHBrは反マルコフニコフ付加で進行する。

So it's important to know the regioselectivity of different reactions.

だから、さまざまな反応の位置選択性を知ることは重要だ。

You need to know if a certain reaction proceeds with Markovnikov addition compared to if it proceeds with anti-Markovnikov addition.

ある反応がマルコフニコフ付加で進行するのか、反マルコフニコフ付加で進行するのかを知る必要がある。

では、別の例を考えてみよう。

So let's say we have three methyl, one butene, and we're gonna react it with some similar reagents.

例えば、3つのメチルと1つのブテンを用意し、同様の試薬で反応させるとしよう。

The first one's gonna be mercury acetate in water followed by sodium borohydride.

最初に酢酸水銀の水溶液、続いて水素化ホウ素ナトリウムだ。

And then we're also gonna use hydroboration oxidation.

そしてハイドロボレーション酸化も使う。

And then we're also gonna react it with water under acidic conditions, or equivalently, let me say that again, equivalently with H3O+.

そして、酸性条件下で水と反応させる、あるいは等価に、もう一度言おう、H3O+と等価に反応させる。

So the first reaction proceeds with Markovnikov addition, just like before.

つまり、最初の反応は以前と同じようにマルコフニコフ付加で進行する。

The OH group is gonna go on the secondary carbon.

The second reaction proceeds with anti-Markovnikov addition.

2番目の反応は反マルコフニコフ付加で進行する。

So the OH group is gonna go on the primary carbon.

つまり、OH基は一級炭素につくことになる。

Now the third reaction is a little bit different.

さて、3つ目の反応は少し違う。

And I wanna compare the third reaction with the other starting alkene that we use in a previous example.

そして3番目の反応を、前の例で使った別の出発アルケンと比較したい。

So if you were to mix one butene with H3O+, this reaction will proceed with Markovnikov addition.

つまり、1つのブテンにH3O+を混ぜると、この反応はマルコフニコフ付加で進行する。

If you were to mix H3O+, or water and H+, with this particular alkene, the answer is different.

H3O+、つまり水とH+をこの特定のアルケンに混ぜるとしたら、答えは違ってくる。

You actually get an alcohol that looks like this.

実際にこんな感じのアルコールができる。

The OH group doesn't go on the secondary carbon, but rather it goes on the tertiary carbon.

OH基は2級炭素ではなく、3級炭素につく。

So you need to be careful with reactions that proceeds with Markovnikov addition, particularly the ones that are subject to rearrangements.

だから、マルコフニコフ付加で進行する反応、特に転位が起こる反応には注意が必要だ。

For the most part, the oxymercuration demercuration reaction doesn't generally proceed with rearrangements.

ほとんどの場合、オキシマーキュレーションの脱パーキュレーション反応は、一般に転位を伴って進行することはない。

However, reactions that involve a carbocation intermediate, like the ones with HBr or H3O+, these proceed with rearrangements.

しかし、HBrやH3O+を用いた反応のように、カルボカチオン中間体が関与する反応は、転位しながら進行する。

And as a result, the OH group goes on the most substituted carbon that is in the vicinity of the double bond.

その結果、OH基は二重結合の近傍にある最も置換度の高い炭素につく。

So now let's go over the mechanism of that reaction.

では、その反応のメカニズムを説明しよう。

Let's see why we get the tertiary alcohol.

では、なぜ3級アルコールが手に入るのか見てみよう。

So in the first step, we can react it with H3O+, or H+.

そこで最初のステップでは、H3O+、つまりH+と反応させることができる。

ヒドロニウムイオンのH3O+を使おう。

So the alkene is going to abstract a proton, and we're gonna get water.

つまり、アルケンがプロトンを抽出して、水ができるわけだ。

Based on Markovnikov's rule, that proton is gonna go on the primary carbon, the carbon with the most number of hydrogen atoms.

マルコフニコフの法則に基づけば、プロトンは第一の炭素、つまり水素原子の数が最も多い炭素に乗ることになる。

And now we're gonna get a secondary carbocation.

そして今度は、二次的なカルボカチオンだ。

Now, tertiary carbocations are more stable than secondary carbocations.

さて、三級カルボカチオンは二級カルボカチオンよりも安定である。

And molecules and ions, they like to rearrange themselves to find the most stable configuration.

そして分子やイオンは、最も安定な配置を見つけるために再配列を好む。

So a hydride shift will automatically occur, and this is gonna give us a tertiary, more stable carbocation.

ヒドリドシフトが自動的に起こり、第3級のより安定なカルボカチオンが得られる。

Once this tertiary carbocation is formed, the water molecule that we got from the previous example, I mean, from the previous step, or any other water molecule that is available, that's going to attack the carbocation.

この三級カルボカチオンが形成されると、前の例で得た水分子、つまり前のステップで得た水分子、あるいは利用可能な他の水分子がカルボカチオンを攻撃することになる。

So once the nucleophile adds to the carbocation center, or the electrophile, we're gonna get this.

つまり、求核剤がカルボカチオン中心、つまり求電子剤に加わると、このようになる。

Next, we need to use another water molecule to remove a hydrogen from this protonated alcohol species, or oxonium species, and then the hydrogen  And this will give us our final answer, where we have a tertiary alcohol.

次に、別の水分子を用いて、このプロトン化したアルコール種（オキソニウム種）から水素を除去する必要がある。

So that's why we get that particular product.

だから、あの特別な製品を手に入れることができるんだ。

It's due to a carbocation rearrangement, and the driving force is stability.

これはカルボカチオン転位によるもので、その原動力は安定性である。

Tertiary carbocations are more stable than secondary carbocations, due to the inductive effect and hyperconjugation.

三級カルボカチオンは二級カルボカチオンよりも安定で、その理由は誘導効果と超共役にある。

というわけで、今回のビデオはここまで。

Hopefully it gave you a good introduction to Markovnikov's rule and how it works and how it applies in these scenarios.

マルコフ・ニコフの法則がどのように機能し、このようなシナリオでどのように適用されるのか、その入門編になったことを願っている。