Fri radikal reaktion

Definition och struktur för kolfria radikaler
När en bindning delas, producerar den atomer eller grupper med ensamma elektroner, som kallas fria radikaler. En fri radikal med en ensam elektron på en väteatom kallas en väteradikal. En fri radikal med en ensam elektron på en kolatom kallas en kolradikal. En fri väteradikal och en fri alkylradikal (fri kolradikal) bildas när CH-bindningen i en alkan är homolys. Friradikal kol sp2-hybrid, tre sp2-hybridorbitaler har en plan triangelstruktur, varje sp2-hybridorbitaler och andra atomära orbitaler genom axiell överlappning för att bilda en σ-bindning, den bindande orbitalen har ett par motsatta spinnelektroner. En p-orbital är vinkelrät mot detta plan, och p-orbital är upptagen av en ensam elektron.
2. Bindningsdissociationsenergi och kolradikalstabilitet
(1) bindningsdissociationsenergi
Atomerna i en molekyl gör alltid små vibrationer runt sina jämviktspositioner, molekylära vibrationer liknar rörelsen av en boll som är förbunden med en fjäder, vid rumstemperatur, när molekylerna är i grundtillståndet, amplituden är liten, molekylerna absorbera energi och amplituden ökar. Om tillräckligt med energi absorberas, ökar amplituden till en viss grad, bindningen bryts, och den absorberade värmen är entalpin (ΔH) för bindningsdissociationsreaktionen, och bindningsenergin, eller bindningsdissociationsenergin, uttrycks i Ed.
(2) Stabilitet av kolfria radikaler
Radikalens stabilitet avser stabiliteten hos dess moderförening, som är mycket mer instabil än moderföreningen och mindre stabil än moderföreningen. Från ovanstående dissociationsenergidata för CH-bindning kan man se att dissociationsenergin för CH-bindning i CH4 är den största, och den första föreningen i samma serie är ofta relativt speciell; Vätedissociationsenergin för CH3CH3 och CH3CH2CH3 på primärt kol är något lägre än den för CH4, och båda bildar primära fria radikaler. Vätet på den sekundära kolatomen i CH3CH2CH3 har lägre dissociationsenergi och bildar sekundära fria radikaler. Vätet på den tertiära kolatomen i (CH3)3CH bryts, vilket har den lägsta dissociationsenergin och bildar den tertiära fria radikalen. En av produkterna av dessa bindningsdissociationsreaktioner är att de alla är likadana, så skillnaden i bindningsdissociationsenergi är en återspegling av kolradikalens olika stabilitet. Ju lägre dissociationsenergi, desto stabilare är kolradikalen. Därför är stabilitetsordningen för kolradikaler
3°C·>2°C·>1°C·>H3C·
I alkaner kan CC-bindningen också dissocieras.