Den viktigaste skillnaden mellan substitution av fria radikaler och tillägg av fria radikaler är att substitution av fria radikaler innebär att en funktionell grupp ersätts med en annan funktionell grupp, medan addition av fria radikaler innebär tillägg av en ny funktionell grupp till en molekyl.
En fri radikal kan vara en atom, molekyl eller jon som består av en oparad valenselektron. Det finns två huvudtyper av radikalreaktioner: substitution av fria radikaler och reaktioner med fria radikaler.
Vad är en fri radikal?
En fri radikal kan vara en atom, molekyl eller jon som består av en oparad valenselektron. Vanligtvis kan dessa oparade elektroner göra de fria radikalerna mycket kemiskt reaktiva; det kan dock finnas vissa undantag. På grund av sin höga reaktivitet tenderar de flesta av de fria radikalerna att dimeriseras spontant. Därför har de en mycket kort livslängd.
Vad är Free Radical Substitution?
Fri radikalsubstitution är en typ av substitutionsreaktion som involverar fria radikaler som den reaktiva mellanprodukten. Reaktiva intermediärer är kortlivade, högenergi- och högreaktiva molekyler. Dessa molekyler bildas under en kemisk reaktion som tenderar att snabbt omvandlas till mer stabila molekyler. Dessutom är en substitutionsreaktion en typ av kemisk reaktion där en funktionell grupp i en kemisk förening tenderar att ersättas av en annan funktionell grupp.
Figur 01: Olika steg i fria radikalers reaktioner
Bilden ovan visar stegen för reaktioner med fria radikaler i allmänhet; steg 2 och 3 kallas initieringsreaktioner där fria radikaler bildas genom homolys. Homolys kan uppnås med hjälp av värme eller UV-ljus och med användning av radikalinitiatorer, t.ex. organiska peroxider, azoföreningar, etc. De sista stegen 6 och 7 benämns gemensamt som terminering; här tenderar radikalen att rekombinera med en annan radikal art. Dock reagerar radikalen ibland vidare där förökning sker. Utbredningen ges från steg 4 och 5 i bilden ovan.
Några exempel på radikala substitutionsreaktioner inkluderar Barton-McCombie-deoxygenering, Wohl-Ziegler-reaktion, Dowd-Beckwith-reaktion, etc.
Vad är Free Radical Addition?
Fri radikaladdition är en typ av additionsreaktion där en funktionell grupp tillsätts till en förening genom en friradikalreaktiv mellanprodukt. Denna typ av addition kan ske mellan en radikal och en icke-radikal art eller mellan två radikala arter. De grundläggande stegen för tillsats av fria radikaler inkluderar initiering, kedjeförökning och kedjeavslutning.
Figur 02: Radikal tillägg av HBr på alkener
Under initieringsprocessen används en radikal initiator för initieringen, där en radikal art bildas från en icke-radikal prekursor. Under kedjeförökningsprocessen tenderar en fri radikal att reagera med en icke-radikal art för att producera en ny radikalart. Det sista steget är kedjeavslutning, där de två radikalerna reagerar med varandra och skapar en icke-radikal art. Ett vanligt exempel på denna typ av reaktion inkluderar Meerwein-arylering.
Vanligtvis baseras reaktioner på tillsats av fria radikaler på att reagensen har svaga bindningar så att de kan genomgå homolys och bildar radikaler. När det finns starka bindningar blir reaktionsmekanismen annorlunda än vanliga fria radikaladditionsreaktioner.
Vad är skillnaden mellan fria radikalersättning och fria radikaler?
En fri radikal kan vara en atom, molekyl eller jon som består av en oparad valenselektron. Den viktigaste skillnaden mellan substitution av fria radikaler och tillägg av fria radikaler är att substitution av fria radikaler innebär att en funktionell grupp ersätts med en annan funktionell grupp, medan addition av fria radikaler innebär tillägg av en ny funktionell grupp till en molekyl.
Följande figur listar skillnaderna mellan substitution av fria radikaler och addition av fria radikaler i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Friradikalersättning vs friradik altillägg
En fri radikal kan vara en atom, molekyl eller jon som består av en oparad valenselektron. Den viktigaste skillnaden mellan substitution av fria radikaler och tillägg av fria radikaler är att substitution av fria radikaler innebär att en funktionell grupp ersätts med en annan funktionell grupp, medan addition av fria radikaler innebär tillägg av en ny funktionell grupp till en molekyl.
