تفاوت اصلی بین جایگزینی رادیکال آزاد و افزودن رادیکال آزاد این است که جایگزینی رادیکال آزاد شامل جایگزینی یک گروه عاملی با گروه عاملی دیگر است، در حالی که افزودن رادیکال آزاد شامل افزودن یک گروه عاملی جدید به یک مولکول است.
یک رادیکال آزاد می تواند یک اتم، مولکول یا یونی باشد که از یک الکترون ظرفیتی جفت نشده تشکیل شده است. دو نوع عمده از واکنش‌های رادیکال وجود دارد: واکنش‌های جایگزینی رادیکال آزاد و واکنش‌های افزودن رادیکال آزاد.
رادیکال آزاد چیست؟
یک رادیکال آزاد می تواند یک اتم، مولکول یا یون متشکل از یک الکترون ظرفیتی جفت نشده باشد.معمولاً این الکترون‌های جفت نشده می‌توانند رادیکال‌های آزاد را از نظر شیمیایی بسیار واکنش‌پذیر کنند. با این حال، می تواند برخی از استثناها وجود داشته باشد. به دلیل واکنش پذیری بالا، بیشتر رادیکال های آزاد تمایل به دیمر شدن خود به خود دارند. بنابراین، آنها عمر بسیار کوتاهی دارند.
جایگزینی رادیکال آزاد چیست؟
جایگزینی رادیکال آزاد نوعی واکنش جانشینی است که رادیکال های آزاد را به عنوان واسطه واکنشی شامل می شود. واسطه‌های واکنش‌پذیر، مولکول‌های کوتاه‌مدت، پرانرژی و واکنش‌پذیر هستند. این مولکول ها در طی یک واکنش شیمیایی که تمایل دارد به سرعت به مولکول های پایدارتر تبدیل شود، تشکیل می شوند. علاوه بر این، واکنش جانشینی نوعی واکنش شیمیایی است که در آن یک گروه عاملی در یک ترکیب شیمیایی تمایل دارد با گروه عاملی دیگری جایگزین شود.
شکل 01: مراحل مختلف در واکنش‌های رادیکال آزاد
تصویر بالا به طور کلی مراحل واکنش های رادیکال آزاد را نشان می دهد. مراحل 2 و 3 به نام واکنش های آغازین هستند که در آن رادیکال های آزاد از طریق همولیز تشکیل می شوند. همولیز را می توان با استفاده از گرما یا نور UV و با استفاده از آغازگرهای رادیکال، به عنوان مثال، به دست آورد. پراکسیدهای آلی، ترکیبات آزو، و غیره. مراحل نهایی 6 و 7 در مجموع به عنوان پایان نامگذاری می شوند. در اینجا، رادیکال تمایل دارد با گونه رادیکال دیگری ترکیب شود. با این حال، رادیکال گاهی اوقات در جایی که انتشار رخ می دهد بیشتر واکنش نشان می دهد. انتشار از مراحل 4 و 5 در تصویر بالا داده شده است.
برخی از نمونه‌هایی از واکنش‌های جایگزینی رادیکال عبارتند از اکسیژن‌زدایی بارتون-مککامبی، واکنش Wohl-Ziegler، واکنش Dowd-Beckwith و غیره.
افزودن رادیکال آزاد چیست؟
افزودن رادیکال آزاد نوعی واکنش افزودنی است که در آن یک گروه عاملی از طریق یک واسطه واکنش دهنده رادیکال آزاد به یک ترکیب اضافه می شود.این نوع افزودن می تواند بین یک گونه رادیکال و یک گونه غیر رادیکال یا بین دو گونه رادیکال رخ دهد. مراحل اساسی افزودن رادیکال آزاد شامل شروع، انتشار زنجیره و خاتمه زنجیره است.
شکل 02: افزودن رادیکالی HBr روی آلکن ها
در طول فرآیند شروع، یک آغازگر رادیکال برای شروع استفاده می شود، جایی که یک گونه رادیکال از یک پیش ساز غیر رادیکال تشکیل می شود. در طول فرآیند انتشار زنجیره ای، یک رادیکال آزاد تمایل به واکنش با گونه غیر رادیکالی دارد تا گونه رادیکال جدیدی تولید کند. مرحله نهایی خاتمه زنجیره است، جایی که دو رادیکال با یکدیگر واکنش می دهند و گونه ای غیر رادیکال ایجاد می کنند. نمونه رایج این نوع واکنش شامل آریلاسیون Meerwein است.
معمولاً، واکنش‌های افزودن رادکال آزاد مبتنی بر معرف‌هایی است که پیوندهای ضعیفی دارند، به طوری که می‌توانند تحت همولیز قرار گیرند و گونه‌های رادیکال را تشکیل دهند. هنگامی که پیوندهای قوی وجود دارد، مکانیسم واکنش با واکنش های معمول افزودن رادیکال آزاد متفاوت می شود.
تفاوت بین جایگزینی رادیکال آزاد و افزودن رادیکال آزاد چیست؟
یک رادیکال آزاد می تواند یک اتم، مولکول یا یون متشکل از یک الکترون ظرفیتی جفت نشده باشد. تفاوت اصلی بین جایگزینی رادیکال آزاد و افزودن رادیکال آزاد در این است که جایگزینی رادیکال آزاد شامل جایگزینی یک گروه عاملی با گروه عاملی دیگر است، در حالی که افزودن رادیکال آزاد شامل افزودن یک گروه عاملی جدید به یک مولکول است.
شکل زیر تفاوت‌های بین جایگزینی رادیکال آزاد و افزودن رادیکال آزاد را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم فهرست می‌کند.
خلاصه - جایگزینی رادیکال آزاد در مقابل افزودن رادیکال آزاد
یک رادیکال آزاد می تواند یک اتم، مولکول یا یون متشکل از یک الکترون ظرفیتی جفت نشده باشد. تفاوت اصلی بین جایگزینی رادیکال آزاد و افزودن رادیکال آزاد در این است که جایگزینی رادیکال آزاد شامل جایگزینی یک گروه عاملی با گروه عاملی دیگر است، در حالی که افزودن رادیکال آزاد شامل افزودن یک گروه عاملی جدید به یک مولکول است.
