Радикальный инициатор

В химии радикалы радикальные инициаторы — это вещества, которые могут образовывать в мягких условиях и стимулировать радикальные реакции . ^[1] Эти вещества обычно обладают слабыми связями — связями с небольшой энергией диссоциации . Радикальные инициаторы используются в промышленных процессах, таких как синтез полимеров . Типичными примерами являются молекулы со связью азот-галоген, азосоединения , а также органические и неорганические пероксиды . ^[2]

Основные типы реакции инициирования

Галогены сравнительно легко подвергаются гомолитическому делению . Хлор , например, дает два радикала хлора (Cl•) при облучении ультрафиолетовым светом . процесс используется для хлорирования алканов Этот .
Азосоединения (R- N =NR') могут быть предшественниками двух углеродцентрированных радикалов (R• и R'•) и газообразного азота при нагревании и/или облучении. Например, AIBN и ABCN дают изобутиронитрильный и циклогексанкарбонитрильный радикалы соответственно.

Каждый из органических пероксидов имеет пероксидную связь (-O - O-), которая легко расщепляется с образованием двух кислородцентрированных радикалов. Оксильные радикалы нестабильны и, как полагают, преобразуются в относительно стабильные углеродцентрированные радикалы. Например, ди- трет -бутилпероксид ( t - BuOO - Bu t ) дает два т -бутоксирадикала ( t -BuO•) и радикалы превращаются в метильные радикалы (CH 3 _• ) с потерей ацетона . Пероксид бензоила (( Ph C)OO) ₂ ) образует бензоилоксильные радикалы (PhCOO•), каждый из которых теряет углекислый газ и превращается в фенильный радикал (Ph•). Пероксид метилэтилкетона также широко распространен, а пероксид ацетона в редких случаях также используется в качестве радикального инициатора.
Неорганические пероксиды действуют аналогично органическим пероксидам. Многие полимеры часто получают из алкенов при инициировании пероксидисульфатными солями. В растворе пероксидисульфат диссоциирует с образованием сульфатных радикалов: ^[3]

[ _О3СО - _ОСО3 ] ²⁻ ⇌ 2 [SO ₄ ] ⁻

Сульфатный радикал присоединяется к алкену, образуя радикальные сульфатные эфиры, например ^.ЧФЧ ₂ ОСО ₃⁻, которые присоединяют дополнительные алкены посредством образования связей CC. Таким способом получают многие стирольные и фторалкеновые полимеры.

При радикальной полимеризации с переносом атома (ATRP) галогениды углерода обратимо генерируют органические радикалы в присутствии на основе переходного металла катализатора .

Безопасность

Некоторые радикальные инициаторы, такие как азосоединения и пероксиды, могут детонировать при повышенных температурах, поэтому их необходимо хранить в холоде.

Ссылки

^ Марч, Джерри (1985), Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура, 3-е издание , Нью-Йорк: Wiley, ISBN 9780471854722 , OCLC 642506595
^ Смит, Майкл Б.; Марч, Джерри (2007), Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
^ Харальд Якоб, Стефан Лейнингер, Томас Леманн, Сильвия Якоби, Свен Гютеворт. «Пероксосоединения неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_177.pub2 . ISBN 978-3527306732 . {{cite encyclopedia}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[1] Марч, Джерри (1985), Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура, 3-е издание , Нью-Йорк: Wiley, ISBN 9780471854722 , OCLC 642506595

[2] Смит, Майкл Б.; Марч, Джерри (2007), Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1

[Ullmann-3] Харальд Якоб, Стефан Лейнингер, Томас Леманн, Сильвия Якоби, Свен Гютеворт. «Пероксосоединения неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_177.pub2 . ISBN 978-3527306732 . {{cite encyclopedia}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[1]

[2]

[3]