Reacciones de sustitución de radicales

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Reacción por radicales de sustitución : reacciones de sustitución en las que el ataque lo llevan a cabo radicales libres : partículas que contienen uno o más electrones desapareados .

Las reacciones de sustitución por radicales se denominan S R .

El mecanismo de sustitución radical

1. El primero ( 2.3 ) es el inicio de la cadena . Puede comenzar espontáneamente, fotoquímicamente, electroquímicamente, por calentamiento o por iniciación química [1] .

2. La segunda etapa ( 4.5 ) es el desarrollo de la cadena . En esta etapa, los radicales reaccionan con las moléculas, formando productos de reacción y nuevos radicales.

3. La tercera etapa ( 6.7 ) es la terminación de la cadena o recombinación de radicales libres.

Las reacciones de sustitución de radicales se aceleran en condiciones de generación de radicales libres y se ralentizan en presencia de captadores de radicales libres.

Reacciones típicas de sustitución de radicales

Halogenación radical

El inicio de la halogenación suele producirse bajo la acción de la irradiación:

${\mathsf {Cl\!\!-\!\!Cl}}\ {\stackrel {hv}{\longrightarrow }}\ {\mathsf {Cl}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {Cl}}\cdot$

Desarrollo de la cadena:

${\mathsf {Cl}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {R\!\!-\!\!H}}\rightarrow {\mathsf {R}}\cdot {\ matemática {+))\ {\ matemática {H\!\!-\!\!Cl))$

${\mathsf {R}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {Cl\!\!-\!\!Cl}}\rightarrow {\mathsf {Cl}}\cdot {\ matemática {+))\ {\ matemática {R\!\!-\!\!Cl))$

Rotura de circuito:

${\mathsf {R}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {Cl}}\cdot \rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!Cl}}$

Oxidación radical

A bajas temperaturas, en presencia de oxígeno , aire , luz y, a veces, trazas de algunos metales, los compuestos orgánicos entran en reacciones de autooxidación [2] :

El origen de la cadena:

${\mathsf {Radical}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {O\!\!-\!\!O}}\rightarrow {\mathsf {Radical\!\!-\ !\!O\!\!-\!\!O}}\cdot$

${\mathsf {Radical}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {R\!\!-\!\!H}}\rightarrow {\mathsf {Radical\!\!-\ !\!H+R}}\cdot$

${\mathsf {Radical\!\!-\!\!O\!\!-\!\!O}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {R\!\!- \!\!H}}\rightarrow {\mathsf {Radical\!\!-\!\!O\!\!-\!\!OH}}{\mathsf {+}}\ {\mathsf {R} }\cdot$

Desarrollo de la cadena:

${\mathsf {R}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {O\!\!-\!\!O}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\ !\!O\!\!-\!\!O}}\cdot$

${\mathsf {R\!\!-\!\!O\!\!-\!\!O}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {R\!\!- \!\!H}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!O\!\!-\!\!OH}}{\mathsf {+}}\ {\mathsf {R} }\cdot$

Manera alternativa:

${\mathsf {R\!\!-\!\!O\!\!-\!\!OH}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!O}}\ cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {OH}}\cdot$

${\mathsf {R\!\!-\!\!O}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {R\!\!-\!\!H}}\rightarrow { \mathsf {R\!\!-\!\!OH}}{\mathsf {+}}\ {\mathsf {R}}\cdot$

${\mathsf {O\!\!-\!\!H}}\cdot {\mathsf {+}}\ {\mathsf {R\!\!-\!\!H}}\rightarrow { \mathsf {H_{2}O}}{\mathsf {+}}\ {\mathsf {R}}\cdot$

Otras reacciones de sustitución de radicales

Reacción de Borodin-Hunsdieker :

Reacción de Barton :

Notas

↑ March J. Química orgánica, trad. del inglés, volumen 2, - M .: Mir, 1988
↑ Sykes, P. Mecanismos de reacción en química orgánica, 4.ª ed. / por del inglés, editado por VF Traven - M .: Chemistry, 1991 - ISBN 5-7245-0191-0

Reacciones químicas en química orgánica.
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Reacciones de adición	Reacciones de adición nucleófila Reacciones de adición electrofílica Reacciones de adición de radicales Reacciones de cicloadición
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Otro	Reacciones nominales en química orgánica