Reacción de radicales libres

Definición y estructura de los radicales libres de carbono.
Cuando un enlace se divide, produce átomos o grupos con electrones solitarios, que se denominan radicales libres. Un radical libre con un electrón solitario en un átomo de hidrógeno se llama radical de hidrógeno. Un radical libre con un electrón solitario en un átomo de carbono se llama radical de carbono. Un radical libre de hidrógeno y un radical libre de alquilo (radical libre de carbono) se producen cuando el enlace CH en un alcano es homólisis. Híbrido sp2 de carbono de radicales libres, tres orbitales híbridos sp2 tienen una estructura de triángulo plano, cada orbital híbrido sp2 y otros orbitales atómicos se superponen axialmente para formar un enlace σ, el orbital de enlace tiene un par de electrones de espín opuestos. Un orbital p es perpendicular a este plano y el orbital p está ocupado por un electrón solitario.
2. Energía de disociación de enlaces y estabilidad de los radicales de carbono.
(1) energía de disociación del enlace
Los átomos en una molécula siempre están haciendo pequeñas vibraciones alrededor de sus posiciones de equilibrio, las vibraciones moleculares son similares al movimiento de una bola conectada por un resorte, a temperatura ambiente, cuando las moléculas están en el estado fundamental, la amplitud es pequeña, las moléculas absorben energía y la amplitud aumenta. Si se absorbe suficiente energía, la amplitud aumenta hasta cierto punto, el enlace se rompe y el calor absorbido es la entalpía (ΔH) de la reacción de disociación del enlace, y la energía del enlace, o energía de disociación del enlace, se expresa en Ed.
(2) Estabilidad de los radicales libres de carbono.
La estabilidad del radical se refiere a la estabilidad de su compuesto original, que es mucho más inestable que el compuesto original y menos estable que el compuesto original. A partir de los datos anteriores sobre la energía de disociación del enlace CH, se puede ver que la energía de disociación del enlace CH en CH4 es la mayor, y el primer compuesto de la misma serie suele ser relativamente especial; La energía de disociación del hidrógeno de CH3CH3 y CH3CH2CH3 en el carbono primario es ligeramente menor que la del CH4, y ambos forman radicales libres primarios. El hidrógeno en el átomo de carbono secundario en CH3CH2CH3 tiene menor energía de disociación y forma radicales libres secundarios. El hidrógeno del átomo de carbono terciario en (CH3)3CH se rompe, que tiene la energía de disociación más baja y forma el radical libre terciario. Uno de los productos de estas reacciones de disociación de enlaces es que todos son iguales, por lo que la diferencia en la energía de disociación de los enlaces es un reflejo de la diferente estabilidad del radical de carbono. Cuanto menor es la energía de disociación, más estable es el radical de carbono. Por lo tanto, el orden de estabilidad de los radicales de carbono es
3°C·>2°C·>1°C·>H3C·
En los alcanos, el enlace CC también puede disociarse.