La diferència clau entre la substitució de radicals lliures i l'addició de radicals lliures és que la substitució de radicals lliures implica la substitució d'un grup funcional per un altre grup funcional, mentre que l'addició de radicals lliures implica l'addició d'un nou grup funcional a una molècula.
Un radical lliure pot ser un àtom, una molècula o un ió que consisteix en un electró de valència no aparellat. Hi ha dos tipus principals de reaccions radicals: reaccions de substitució de radicals lliures i reaccions d'addició de radicals lliures.
Què és un radical lliure?
Un radical lliure pot ser un àtom, una molècula o un ió format per un electró de valència no aparellat. Normalment, aquests electrons no aparellats poden fer que els radicals lliures siguin altament reactius químicament; tanmateix, hi pot haver algunes excepcions. A causa de la seva alta reactivitat, la majoria dels radicals lliures tendeixen a dimeritzar-se espontàniament. Per tant, tenen una vida útil molt curta.
Què és la substitució de radicals lliures?
La substitució de radicals lliures és un tipus de reacció de substitució que implica radicals lliures com a intermedi reactiu. Els intermediaris reactius són molècules de curta durada, alta energia i alta reacció. Aquestes molècules es formen durant una reacció química que tendeix a convertir-se ràpidament en molècules més estables. A més, una reacció de substitució és un tipus de reacció química on un grup funcional d'un compost químic tendeix a ser substituït per un altre grup funcional.
Figura 01: diferents passos en les reaccions de radicals lliures
La imatge de d alt indica els passos de les reaccions de radicals lliures en general; Els passos 2 i 3 s'anomenen reaccions d'iniciació on es formen radicals lliures mitjançant l'homòlisi. L'homòlisi es pot aconseguir utilitzant calor o llum UV i utilitzant iniciadors radicals, p. peròxids orgànics, compostos azoics, etc. Els passos finals 6 i 7 s'anomenen col·lectivament com a terminació; aquí, el radical tendeix a recombinar-se amb una altra espècie radical. Tanmateix, de vegades el radical reacciona més allà on es produeix la propagació. La propagació es dóna a partir dels passos 4 i 5 de la imatge de d alt.
Alguns exemples de reaccions de substitució de radicals inclouen la desoxigenació de Barton-McCombie, la reacció de Wohl-Ziegler, la reacció de Dowd-Beckwith, etc.
Què és l'addició de radicals lliures?
L'addició de radicals lliures és un tipus de reacció d'addició on s'afegeix un grup funcional a un compost mitjançant un intermedi reactiu de radicals lliures. Aquest tipus d'addició es pot produir entre una espècie radical i una no radical o entre dues espècies radicals. Els passos bàsics de l'addició de radicals lliures inclouen la iniciació, la propagació de la cadena i la terminació de la cadena.
Figura 02: Addició radical de HBr als alquens
Durant el procés d'iniciació, s'utilitza un iniciador radical per a la iniciació, on es forma una espècie radical a partir d'un precursor no radical. Durant el procés de propagació en cadena, un radical lliure tendeix a reaccionar amb una espècie no radical per produir una nova espècie radical. El pas final és la terminació de la cadena, on els dos radicals reaccionen entre si, creant una espècie no radical. Un exemple comú d'aquest tipus de reacció inclou l'arilació de Meerwein.
Típicament, les reaccions d'addició de radicals lliures es basen en que els reactius tenen enllaços febles perquè puguin patir una homòlisi formant espècies radicals. Quan hi ha enllaços forts, el mecanisme de reacció és diferent de les reaccions habituals d'addició de radicals lliures.
Quina diferència hi ha entre la substitució de radicals lliures i l'addició de radicals lliures?
Un radical lliure pot ser un àtom, una molècula o un ió format per un electró de valència no aparellat. La diferència clau entre la substitució de radicals lliures i l'addició de radicals lliures és que la substitució de radicals lliures implica la substitució d'un grup funcional per un altre grup funcional, mentre que l'addició de radicals lliures implica l'addició d'un nou grup funcional a una molècula.
La figura següent mostra les diferències entre la substitució de radicals lliures i l'addició de radicals lliures en forma tabular per comparar-les.
Resum: substitució de radicals lliures vs addició de radicals lliures
Un radical lliure pot ser un àtom, molècula o ió format per un electró de valència no aparellat. La diferència clau entre la substitució de radicals lliures i l'addició de radicals lliures és que la substitució de radicals lliures implica la substitució d'un grup funcional per un altre grup funcional, mentre que l'addició de radicals lliures implica l'addició d'un nou grup funcional a una molècula.
