Ключовата разлика между заместването със свободни радикали и добавянето на свободни радикали е, че заместването със свободни радикали включва заместване на функционална група с друга функционална група, докато добавянето на свободни радикали включва добавянето на нова функционална група към молекула.
Свободният радикал може да бъде атом, молекула или йон, който се състои от несдвоен валентен електрон. Има два основни типа радикални реакции: реакции на заместване на свободни радикали и реакции на добавяне на свободни радикали.
Какво е свободен радикал?
Свободният радикал може да бъде атом, молекула или йон, състоящ се от несдвоен валентен електрон. Обикновено тези несдвоени електрони могат да направят свободните радикали силно химически реактивни; все пак може да има някои изключения. Поради високата им реактивност повечето от свободните радикали са склонни да димеризират спонтанно. Поради това те имат много кратък живот.
Какво е заместване със свободни радикали?
Свободнорадикалното заместване е вид реакция на заместване, която включва свободни радикали като реактивен междинен продукт. Реактивните междинни продукти са краткотрайни, високоенергийни и силно реактивни молекули. Тези молекули се образуват по време на химическа реакция, която има тенденция да се превръща бързо в по-стабилни молекули. Освен това реакцията на заместване е вид химична реакция, при която една функционална група в химично съединение има тенденция да бъде заменена от друга функционална група.
Фигура 01: Различни стъпки в реакциите на свободните радикали
Горното изображение показва етапите на свободните радикални реакции като цяло; етап 2 и 3 се наричат реакции на иницииране, при които свободният радикал се образува чрез хомолиза. Хомолизата може да се постигне с помощта на топлина или ултравиолетова светлина и с използване на радикални инициатори, напр. органични пероксиди, азосъединения и т.н. Крайните етапи 6 и 7 са общо наречени терминиране; тук радикалът има тенденция да се рекомбинира с друг радикален вид. Въпреки това, радикалът понякога реагира по-нататък, когато се случи разпространение. Разпространението е дадено от стъпки 4 и 5 в горното изображение.
Някои примери за реакции на радикално заместване включват деоксигениране на Barton-McCombie, реакция на Wohl-Ziegler, реакция на Dowd-Beckwith и др.
Какво е добавяне на свободни радикали?
Присъединяването на свободни радикали е вид реакция на присъединяване, при която функционална група се добавя към съединение чрез междинно съединение, реагиращо на свободни радикали. Този тип добавяне може да възникне между радикален и нерадикален вид или между два радикални вида. Основните стъпки на добавяне на свободни радикали включват иницииране, разпространение на веригата и прекъсване на веригата.
Фигура 02: Радикално добавяне на HBr върху алкени
По време на процеса на иницииране се използва радикален инициатор за иницииране, където радикален вид се образува от нерадикален прекурсор. По време на процеса на разпространение на веригата свободният радикал има тенденция да реагира с нерадикален вид, за да произведе нов радикален вид. Последната стъпка е прекъсване на веригата, където двата радикала реагират един с друг, създавайки нерадикален вид. Често срещан пример за този тип реакция включва арилирането на Meerwein.
Обикновено реакциите на присъединяване на свободни радикали се основават на реагентите със слаби връзки, така че да могат да претърпят хомолиза, образувайки радикални видове. Когато има силни връзки, механизмът на реакцията става различен от обичайните реакции на присъединяване на свободни радикали.
Каква е разликата между заместване със свободни радикали и добавяне на свободни радикали?
Свободният радикал може да бъде атом, молекула или йон, състоящ се от несдвоен валентен електрон. Ключовата разлика между заместването със свободни радикали и добавянето на свободни радикали е, че заместването на свободни радикали включва заместването на функционална група с друга функционална група, докато добавянето на свободни радикали включва добавянето на нова функционална група към молекула.
Следващата фигура изброява разликите между заместването на свободни радикали и добавянето на свободни радикали в таблична форма за сравнение едно до друго.
Обобщение – Заместване на свободни радикали срещу добавяне на свободни радикали
Свободният радикал може да бъде атом, молекула или йон, състоящ се от несдвоен валентен електрон. Ключовата разлика между заместването със свободни радикали и добавянето на свободни радикали е, че заместването на свободни радикали включва заместването на функционална група с друга функционална група, докато добавянето на свободни радикали включва добавянето на нова функционална група към молекула.
