Ključna razlika između zamjene slobodnih radikala i adicije slobodnih radikala je u tome što supstitucija slobodnih radikala uključuje zamjenu funkcionalne grupe drugom funkcionalnom grupom, dok adicija slobodnih radikala uključuje dodavanje nove funkcionalne grupe molekulu.
Slobodni radikal može biti atom, molekul ili jon koji se sastoji od nesparenog valentnog elektrona. Postoje dvije glavne vrste radikalnih reakcija: supstitucija slobodnih radikala i reakcije adicije slobodnih radikala.
Šta je slobodni radikal?
Slobodni radikal može biti atom, molekul ili jon koji se sastoji od nesparenog valentnog elektrona. Obično, ovi nespareni elektroni mogu učiniti slobodne radikale visoko hemijski reaktivnim; međutim, mogu postojati neki izuzeci. Zbog svoje visoke reaktivnosti, većina slobodnih radikala ima tendenciju spontane dimerizacije. Stoga imaju vrlo kratak vijek trajanja.
Šta je zamjena slobodnih radikala?
Supstitucija slobodnim radikalima je vrsta supstitucijske reakcije koja uključuje slobodne radikale kao reaktivni intermedijer. Reaktivni međuprodukti su kratkotrajni, visokoenergetski i visoko reaktivni molekuli. Ovi molekuli nastaju tokom hemijske reakcije koja se brzo pretvara u stabilnije molekule. Štaviše, reakcija supstitucije je vrsta hemijske reakcije u kojoj jedna funkcionalna grupa u hemijskom jedinjenju teži da bude zamenjena drugom funkcionalnom grupom.
Slika 01: Različiti koraci u reakcijama slobodnih radikala
Slika iznad ukazuje na korake reakcije slobodnih radikala općenito; Korak 2 i 3 nazivaju se reakcije inicijacije gdje se slobodni radikali formiraju kroz homolizu. Homoliza se može postići korištenjem topline ili UV svjetla i upotrebom radikalnih inicijatora, npr. organski peroksidi, azo jedinjenja, itd. Završni koraci 6 i 7 se zajednički nazivaju terminacija; ovdje radikal ima tendenciju da se rekombinuje sa drugom radikalnom vrstom. Međutim, radikal ponekad dalje reaguje tamo gde dolazi do širenja. Propagacija je data iz koraka 4 i 5 na gornjoj slici.
Neki primjeri reakcija radikalne supstitucije uključuju Barton-McCombie deoksigenaciju, Wohl-Zieglerovu reakciju, Dowd-Beckwithovu reakciju, itd.
Šta je dodavanje slobodnih radikala?
Adicija slobodnih radikala je vrsta reakcije adicije u kojoj se funkcionalna grupa dodaje spoju preko slobodnog radikala reaktivnog intermedijera. Ova vrsta dodavanja može se dogoditi između radikalne i ne-radikalne vrste ili između dvije radikalne vrste. Osnovni koraci dodavanja slobodnih radikala uključuju inicijaciju, propagaciju lanca i završetak lanca.
Slika 02: Radikalna adicija HBr na alkene
Tokom procesa inicijacije, radikalni inicijator se koristi za inicijaciju, gdje se radikalna vrsta formira iz neradikalnog prekursora. Tokom procesa lančane propagacije, slobodni radikal ima tendenciju da reaguje sa neradikalnom vrstom kako bi proizveo novu radikalnu vrstu. Poslednji korak je prekid lanca, gde dva radikala reaguju jedan s drugim, stvarajući neradikalnu vrstu. Uobičajeni primjer ove vrste reakcije uključuje Meerwein arilaciju.
Uobičajeno, reakcije adicije slobodnih radikala su bazirane na reagensima koji imaju slabe veze tako da mogu proći kroz homolizu formirajući radikalne vrste. Kada postoje jake veze, mehanizam reakcije postaje drugačiji od uobičajenih reakcija adicije slobodnih radikala.
Koja je razlika između zamjene slobodnih radikala i dodavanja slobodnih radikala?
Slobodni radikal može biti atom, molekul ili jon koji se sastoji od nesparenog valentnog elektrona. Ključna razlika između zamjene slobodnih radikala i adicije slobodnih radikala je u tome što supstitucija slobodnim radikalima uključuje zamjenu funkcionalne grupe drugom funkcionalnom grupom, dok adicija slobodnih radikala uključuje dodavanje nove funkcionalne grupe molekulu.
Sljedeća slika navodi razlike između zamjene slobodnih radikala i dodavanja slobodnih radikala u tabelarnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Zamjena slobodnih radikala naspram dodavanja slobodnih radikala
Slobodni radikal može biti atom, molekul ili jon koji se sastoji od nesparenog valentnog elektrona. Ključna razlika između zamjene slobodnih radikala i adicije slobodnih radikala je u tome što supstitucija slobodnih radikala uključuje zamjenu funkcionalne grupe drugom funkcionalnom grupom, dok adicija slobodnih radikala uključuje dodavanje nove funkcionalne grupe molekulu.
