Свободные радикалы

Разделы:

Свободные радикалы в химии — атомы, молекулы и ионы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке; как правило являются неустойчивыми. По другому определению свободный радикал — вид молекулы или атома, способный к независимому существованию (то есть обладающий относительной стабильностью) и имеющий один или два неспаренных электрона. Неспаренный электрон занимает атомную или молекулярную орбиталь в одиночку. Как правило, радикалы обладают парамагнитными свойствами, так как наличие неспаренных электронов вызывает взаимодействие с магнитным полем. Кроме этого наличие неспаренного электрона способно значительно усилить реакционную способность, хотя это свойство радикалов широко варьируется.

Содержание

Образование

Радикал может образоваться в результате потери одного электрона нерадикальной молекулой:

X→X⋅++e−{displaystyle {mathsf {Xrightarrow Xcdot ^{+}+e^{-}}}}

{mathsf {Xrightarrow Xcdot ^{+}+e^{-}}}

или при получении одного электрона нерадикальной молекулой:

Y+e−→Y⋅−{displaystyle {mathsf {Y+e^{-}rightarrow Ycdot ^{-}}}}

{mathsf {Y+e^{-}rightarrow Ycdot ^{-}}}

Большинство радикалов образуются в ходе химических реакций при гомолитической диссоциации связей. Они сразу же претерпевают дальнейшие превращения в более устойчивые частицы:

Cl2→2Cl⋅{displaystyle {mathsf {Cl_{2}rightarrow 2Clcdot }}}

{mathsf {Cl_{2}rightarrow 2Clcdot }}

CH4+Cl⋅→CH3⋅+HCl{displaystyle {mathsf {CH_{4}+Clcdot rightarrow CH_{3}cdot +HCl}}}

{mathsf {CH_{4}+Clcdot rightarrow CH_{3}cdot +HCl}}

CH3⋅+Cl2→CH3Cl+Cl⋅{displaystyle {mathsf {CH_{3}cdot +Cl_{2}rightarrow CH_{3}Cl+Clcdot }}}

{mathsf {CH_{3}cdot +Cl_{2}rightarrow CH_{3}Cl+Clcdot }}

2Cl⋅→Cl2{displaystyle {mathsf {2Clcdot rightarrow Cl_{2}}}}

{mathsf {2Clcdot rightarrow Cl_{2}}}

2CH3⋅→C2H6{displaystyle {mathsf {2CH_{3}cdot rightarrow C_{2}H_{6}}}}

{mathsf {2CH_{3}cdot rightarrow C_{2}H_{6}}}

…

Зарождение радикальной цепи можно инициировать действием на вещество жестких условий (высокие температуры, электромагнитное излучение, радиа
ция). Многие перекисные соединения — также хорошие радикалообразующие частицы.

Косвенное действие ионизирующего излучения связано с образованием свободных радикалов.

Самые стабильные свободные радикалы

Некоторые вещества — свободные радикалы, из-за тех или иных кинетических или стерических ограничений, являются достаточно стабильными при нормальных условиях. Классическим примером такого радикала является трифенилметил (радикал Гомберга), дифенилпикрилгидразил (ДФПГ), вердазил (с четырьмя атомами азота), нитроксильные радикалы, например, ди-трет-бутилнитроксил (перегоняется без разложения) и др.[источник не указан 2916 дней]

Свободными радикалами являются также молекулы O2 (в основном, триплетном состоянии), NO, NO2, ClO2.

Ссылки

Структура некоторых устойчивых свободных радикалов. (порт.)

См. также

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 5 декабря 2012 года.