Galvenā atšķirība starp brīvo radikāļu aizstāšanu un brīvo radikāļu pievienošanu ir tāda, ka brīvo radikāļu aizstāšana ietver funkcionālās grupas aizstāšanu ar citu funkcionālo grupu, turpretim brīvo radikāļu pievienošana ietver jaunas funkcionālās grupas pievienošanu molekulai.
Brīvais radikālis var būt atoms, molekula vai jons, kas sastāv no nepāra valences elektrona. Ir divi galvenie radikāļu reakciju veidi: brīvo radikāļu aizstāšanas un brīvo radikāļu pievienošanas reakcijas.
Kas ir brīvais radikālis?
Brīvais radikālis var būt atoms, molekula vai jons, kas sastāv no nepāra valences elektrona. Parasti šie nepāra elektroni var padarīt brīvos radikāļus ļoti ķīmiski reaģējošus; tomēr var būt daži izņēmumi. Pateicoties to augstajai reaktivitātei, lielākajai daļai brīvo radikāļu ir tendence spontāni dimerizēties. Tāpēc to kalpošanas laiks ir ļoti īss.
Kas ir brīvo radikāļu aizstāšana?
Brīvo radikāļu aizstāšana ir aizvietošanas reakcijas veids, kurā kā reaktīvais starpprodukts tiek iesaistīti brīvie radikāļi. Reaktīvie starpprodukti ir īslaicīgas, augstas enerģijas un augstas reaktīvās molekulas. Šīs molekulas veidojas ķīmiskās reakcijas laikā, kurām ir tendence ātri pārvērsties stabilākās molekulās. Turklāt aizvietošanas reakcija ir ķīmiskas reakcijas veids, kurā vienu funkcionālo grupu ķīmiskajā savienojumā mēdz aizstāt ar citu funkcionālo grupu.
Attēls 01: dažādi soļi brīvo radikāļu reakcijās
Iepriekš redzamais attēls parāda brīvo radikāļu reakciju posmus kopumā; 2. un 3. soli sauc par iniciācijas reakcijām, kurās homolīzes ceļā veidojas brīvie radikāļi. Homolīzi var panākt, izmantojot siltumu vai UV gaismu un izmantojot radikālus iniciatorus, piem. organiskie peroksīdi, azosavienojumi utt. Pēdējais 6. un 7. posms ir kopīgi nosaukts par izbeigšanu; šeit radikālim ir tendence rekombinēties ar citu radikālu sugu. Tomēr radikālis dažreiz reaģē tālāk, kur notiek izplatīšanās. Izplatīšanās ir norādīta no 4. un 5. darbības iepriekš attēlā.
Daži radikālas aizstāšanas reakciju piemēri ir Bārtona-Makkombija deoksigenācija, Vula-Zīglera reakcija, Dava-Bekvita reakcija utt.
Kas ir brīvo radikāļu pievienošana?
Brīvo radikāļu pievienošana ir pievienošanas reakcijas veids, kurā savienojumam tiek pievienota funkcionālā grupa, izmantojot brīvo radikāļu reaktīvo starpproduktu. Šāda veida pievienošana var notikt starp radikālu un neradikālu sugu vai starp divām radikālām sugām. Brīvo radikāļu pievienošanas pamatdarbības ietver iniciāciju, ķēdes izplatīšanos un ķēdes pārtraukšanu.
Attēls 02: radikāla HBr pievienošana alkēniem
Iniciācijas procesā iniciācijai tiek izmantots radikāls iniciators, kur radikālas sugas veidojas no neradikālas prekursora. Ķēdes izplatīšanās procesā brīvajam radikālim ir tendence reaģēt ar neradikālu sugu, lai radītu jaunu radikāļu sugu. Pēdējais solis ir ķēdes pārtraukšana, kur abi radikāļi reaģē viens ar otru, radot neradikālas sugas. Izplatīts šāda veida reakcijas piemērs ir Merveina arilēšana.
Parasti brīvo radikāļu pievienošanas reakcijas pamatojas uz reaģentiem ar vājām saitēm, lai tie varētu pakļaut homolīzi, veidojot radikālas. Ja ir spēcīgas saites, reakcijas mehānisms atšķiras no parastajām brīvo radikāļu pievienošanas reakcijām.
Kāda ir atšķirība starp brīvo radikāļu aizstāšanu un brīvo radikāļu pievienošanu?
Brīvais radikālis var būt atoms, molekula vai jons, kas sastāv no nepāra valences elektrona. Galvenā atšķirība starp brīvo radikāļu aizstāšanu un brīvo radikāļu pievienošanu ir tāda, ka brīvo radikāļu aizstāšana ietver funkcionālās grupas aizstāšanu ar citu funkcionālo grupu, turpretim brīvo radikāļu pievienošana ietver jaunas funkcionālās grupas pievienošanu molekulai.
Šajā attēlā ir norādītas atšķirības starp brīvo radikāļu aizstāšanu un brīvo radikāļu pievienošanu tabulas veidā, lai salīdzinātu līdzās.
Kopsavilkums - brīvo radikāļu aizstāšana pret brīvo radikāļu pievienošanu
Brīvais radikālis var būt atoms, molekula vai jons, kas sastāv no nepāra valences elektrona. Galvenā atšķirība starp brīvo radikāļu aizstāšanu un brīvo radikāļu pievienošanu ir tāda, ka brīvo radikāļu aizstāšana ietver funkcionālās grupas aizstāšanu ar citu funkcionālo grupu, turpretim brīvo radikāļu pievienošana ietver jaunas funkcionālās grupas pievienošanu molekulai.
