Question

Объясните механизм реакции свободнорадикального замещения в молекулах атомов.​

Answer 1

Ответ:

Реакции замещения (англ. substitution reaction) — химические реакции, в которых одни функциональные группы, входящие в состав химического соединения, меняются на другие группы. Реакции замещения обозначают английской буквой «S».

Реакции замещения (англ. substitution reaction) — химические реакции, в которых одни функциональные группы, входящие в состав химического соединения, меняются на другие группы. Реакции замещения обозначают английской буквой «S».Обычно, один из реагентов, в котором происходит замещение («R-X»), называют субстратом, а другой («Y-Z») — атакующим реагентом. Группа «X» называется уходящей, а группа «Y» — вступающей

Answer 2

Реакция свободнорадикального замещения является типом химической реакции, в которой свободный радикал (молекула с непарным электроном) атакует другую молекулу с целью замещения одного атома в этой молекуле. Этот процесс особенно важен в органической химии.

Давайте рассмотрим механизм реакции свободнорадикального замещения на примере алканов (парафинов) – насыщенных углеводородов, состоящих только из одиночных связей между углеродными атомами.

1. Инициация: В начале реакции происходит образование свободного радикала. Это может быть достигнуто путем облучения молекулы хлора (Cl2) светом или теплом, что вызывает разрыв молекулы хлора на два атома хлора, каждый из которых имеет непарный электрон:

\[ Cl_2 \xrightarrow{\text{свет/тепло}} 2Cl\cdot \]

2. Пропагация: Свободный радикал, такой как хлор (Cl\cdot), атакует молекулу алкана (например, метана, CH4), выбирая один из атомов водорода:

\[ Cl\cdot + CH_4 \rightarrow CH_3Cl + H\cdot \]

Образуется метилхлорид (CH3Cl) и свободный радикал водорода. Процесс затем повторяется, где свободный радикал водорода атакует еще одну молекулу хлора, создавая новый хлорованный продукт:

\[ H\cdot + Cl_2 \rightarrow HCl + Cl\cdot \]

И теперь, этот свободный радикал хлора может атаковать другую молекулу алкана.

3. Терминация: Реакция завершается, когда два свободных радикала соединяются, образуя неактивный продукт. Например:

\[ 2Cl\cdot \rightarrow Cl_2 \]

Это может быть любая комбинация свободных радикалов, включая радикалы хлора и водорода.

Реакции свободнорадикального замещения могут быть важны в полимеризации и многих других химических процессах. Они также могут играть роль в химических реакциях в организмах, таких как органические реакции в клетках человека.