WikiSort.ru - Не сортированное

Радикал в химии - это атом или молекула, имеющая один или несколько неспаренных электронов (или, иногда говорят "свободные валентности"). Данный термин используется как в органической, так и в неорганической химии.

Варианты применения термина в химии

• В неорганической химии чаще всего это атомы или молекулы с неспаренным электроном (NO, NO₂, ClO₂, атомарный водород и др.).
• В органической химии чаще всего это молекулы с одним или несколькими неспаренными электронами, как на атомах углерода, так и на гетероатомах. Это наиболее распространенное применение термина.
• В номенклатуре органических соединений это атом или группа атомов, которая присоединяется к основной части молекулы одной или несколькими связями.

Виды радикалов

Радикалы классифицируются:

по стабильности на:

• нестабильные (реакционноспособные, короткоживущие)
• стабильные (долгоживущие)

по степени связанности:

• свободные радикалы
• связанные в комплекс

по заряженности радикала:

• незаряженные (обычные радикалы)
• положительно заряженные (катион-радикалы)
• отрицательно заряженные (анион-радикалы: надпероксид, озонид и др.)

органические, по атому, содержащую свободную валентность на:

• карборадикалы
• оксильные
• аминильные

С-радикалы по числу свободных валентностей на:

• алкильные
• карбены
• карбиновые

Получение радикалов

Для получения радикалов используют распад связей под действием различных физических (температура, излучения, электрический разряд) или химических факторов (окислительно-восстановительные реакции). Вещества, имеющие в своем составе связи с низкой энергией распада (-O-O-, C-N=N-C, Hal-Hal и др.) образуют радикалы при более слабых воздействиях и часто используются в качестве первичных источников радикалов.

Свойства радикалов

Чаще всего радикалы являются реакционноспособными частицами, которые в течение короткого времени вступают во взаимодействие как с другими веществами в системе, так и друг с другом.

Взаимодействие может включать:

• передачу радикального центра
• развитие цепной реакции с возникновением новых радикалов
• гибель радикалов
• соединение радикалов друг с другом (рекомбинация).

Методы фиксации радикалов

Особенностью частиц с неспаренным электроном является их парамагнетизм. Это был одним из первых физических признаков радикальных частиц.

В настоящее время широко применяется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Применение радикалов

Радикалы участвуют во всех радикальных реакциях. Многие из этих реакций имеют промышленное значение:

• радикальная полимеризация пластмасс (получение полистирола, полиметилметакрилата и др.)
• загустевание и высыхание почти всех лакокрасочных материалов
• различные синтезы (топлив, спиртов, фенолов, карбоновых кислот, нитроалканов и др.)

Ловушки для радикалов

Имеется множество процессов, когда протекание радикальных процессов является нежелательным (окисление масел, полимеров, резин, лекарств), хранение мономеров (тетрафторэтилена, циановодорода, стирола) и др.

В этом случае применяются либо антиоксиданты, либо специальные вещества, которые препятствуют развитию радикальных реакций, обрывая цепи радикальных процессов или формируя стабильные радикалы.

Наиболее распространенной группой веществ - радикальных ловушек, обрывающей цепные радикальные реакции, являются пространственно затрудненные фенолы (трет-бутилированные фенолы), которые реагируя с радикалами дают стабильные феноксильные радикалы, перегруппировывающиеся в кетоны или хиноны.

Литература

• Химическая энциклопедия. - Т. 4, пол-три. - М.: Большая российская энциклопедия, 1995, стр. 154-157