自由基反应

自由基反应——氯化甲烷

烷烃相当无聊,化学说。他们不倾向于接受许多反应。然而,当他们对待Cl₂的替换和轻型H Cl发生。就像我们希望表明,这不是一个酸碱反应。事实上,它通过一个途径我们还没有探索,称为“自由基取代”。在这篇文章里,我们介绍的概念均裂键断裂,single-barbed弯曲的箭头,自由基,自由基取代通过氯化烷烃的Cl的例子₂和光线,这将为本系列在自由基化学奠定基础。

表的内容

1. 异种溶解的乳沟和债券均裂债券乳沟
2. 与氯甲烷氯化₂光(hν)减免C-Cl碳氢键和形式
3. 为什么氯化甲烷与Cl₂不能被酸碱反应
4. 通过一个中立的中间反应所得
5. - cl债券是虚弱的。那么它是如何打破?
6. “均裂”- cl债券打破描绘“Single-Barbed”弯曲的箭头
7. 氯原子是中性的,一个未配对的电子
8. 摘要:“自由基”高活性化学物种包含一个未配对的电子
9. 笔记

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1。异种溶解的乳沟和债券均裂债券乳沟

很少有例外,直到现在我们讨论每一个反应(酸碱、替换、消除,除了)涉及债券之间的形成电子对捐赠(路易斯碱)和一个电子对受体(路易斯酸)或化学键的断裂,生成相同的(这就是所谓的“异种溶解的乳沟,顺便说一下,因为一个键合作伙伴得到两个电子和其他得到零)。

在本系列文章,我们将采取迂回到一个角落里的有机化学形成的债券的组合单电子和债券突破“均裂”乳沟(也就是说,每个键合作伙伴收到同等数量的电子)。我们会看到,这些反应通常被称为自由基反应。

2。与氯甲烷氯化₂和“光”C-Cl减免碳氢键和形式

这一切都始于一个简单的观察。把一个普通的碳氢化合物气体——甲烷,例如,尽管任何烷烃在这里会很合适。当我们把这个烃与氯气,在黑暗中,什么也不会发生。

这是有趣的部分。轻弹开关-封面或删除可见光可以进入烧瓶,突然我们的甲烷是消耗,碳氢键替换carbon-chlorine债券。最终产品的数量取决于氯气的等价物——让我们使用Cl₂在非常小的量,让事情变得简单。

这是怎么回事?注意“hν”的意思是“光”。(我们也可以做这个反应与热,尽管它需要更高的温度)。

在试图理解为什么会这样,让我们确保我们清楚什么发生了。

让我们看看什么债券形成和债券。请注意,我们打破Cl-Cl,碳氢键形成C-Cl。

3所示。为什么氯化甲烷与Cl₂不能被酸碱反应

什么反应,我们目前看到的,它将有能力这样一个转变吗?好了,我们已经看到,所有的酸碱反应涉及的乳沟H和原子之间的键。所以,你可能会说,有可能在某种程度上一个氢被强碱了碳,然后碳氯的攻击。但这是否有意义吗?

请注意,甲烷(CH₄会酸,氯离子(Cl -)必须的基础。正如我们之前看到的,这是毫无意义的酸碱反应,因为我们会从一个弱酸(CH₄)一个非常强烈的酸(盐酸)和同样弱碱(Cl)强碱。

这就像试图让尼亚加拉大瀑布流相反。不会发生!

4所示。通过一个中立的中间反应所得

此外,第二个证据应该给暂停。如果带电的反应进行通过某种中间像Cl - CH₃^{- - - - - -},我们所期望的反应会更快极地溶剂(可以稳定电荷]相对于非极性溶剂不稳定的费用]。相反,我们发现,反应的速度几乎是完全独立的溶剂的极性。收益只是对四氯化碳(非极性)尽快与极性溶剂如甲醇。

所以这是什么意思?它是一致的反应进行中性中间体而不是极地的人。

好了,那么,那么,可能我们得到一个中立的中间吗?

5。- cl债券是虚弱的。那么它是如何打破?

让我们首先思考- cl债券,这是相对较弱。想象一下,通过加热或闪亮的光在它(回想一下,光能量的一种形式!)它可能打破。如何才能打破它呢?

选择# 1会是这样的——“异种溶解的乳沟,其中一个原子从债券获得两个电子,而另一方

但是如果是这样的话,那么我们应该期望看到更快的反应在极性溶剂,这是不这个案子。

这里会发生什么?

回忆,许多分子我们一直讨论有一个偶极子。也就是说,两个原子共享一个债券有不平等的电负性,因此电子密度不均,一个电子和一个电子贫富。

但是这里有两个氯原子。他们有相同的电负性。所以我们不会期望一个氯应该“赢”电子的拔河比赛。

6。- cl债券破碎险是描绘“均裂Single-Barbed“弯曲的箭头

所以我们只剩下:如果氯氯键断裂等给每个氯单电子吗?

很奇怪,当你第一次看到它。注意,当使用箭头符号,我们修改它,这样一个鱼钩显示电子去哪里。注意,我们可以使用这些来显示一个电子的每个两个氯原子。

但让我们来看看这个更加密切。

7所示。氯原子是中性的,一个未配对的电子

氯原子的电荷是什么?它有七个价电子。

这个物种中性的,这是与溶剂的数据一致。

我们期望这样一个物种会稳定吗?如果我们想回八隅体规则,我们看到每一个氯原子熊不到一个完整的电子结构。换句话说,它是缺电子。

8。摘要:物种与一个未配对的电子称为“自由基”和高活性

我们希望这样的高活性物种,自会有一个强大的驱动力,形成完整的八隅体。

本文的重点是说,是的,这样的物种做存在,他们被称为“自由基”(这个词的词源很有趣,但有点过时的,而不是我们现在的关键)

还有其他的证据收集上年来支持自由基的存在。他们不理解的关键,但如果你好奇的你可以试着阅读电子顺磁共振,CIDNP,或摩西公司Gomberg自由基化学的父亲。

在接下来的几篇文章,我们将通过以下主题:

• 什么因素(或破坏)自由基稳定吗?
• 我们如何“知道”当一个自由基反应可能会发生吗?
• 什么是自由基取代反应的机制(比如上面吗?)
• 我们有用的反应可以执行使用自由基化学?

在下一篇文章见!
在下一篇文章:3因素稳定自由基

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笔记