Реакции между атомами и радикалами

Гетероциклические со,единения, содержащие азот (например, пиридин и хинолин), противоокислительными свойствами не обладают [107]. Известно, например, что третичные амины, ие имеющие свободных водородов у атома азота, являются достаточно эффективными противоокислителями [111]. Высказывается предположение, что в этом случае первичной реакцией между радикалом ROO или R и молекулой амина является присоединение этого радикала к атому азота, имеющему пару свободных электронов [c.87]

Высказывается предположение, что первичная реакция между радикалом КОа и молекулой амина заключается в присоединении радикала КОг к атому азота, обладающему парой свободных электронов [c.296]

Рассмотрим вторую стадию цепных реакций — развитие цепей. При этом будем различать реакции с простыми и разветвляющимися цепями. В первом случае каждый исчезающий атом или радикал вызывает появление лишь одного нового атома или радикала. Примером такой неразветвленной цепи может служить упоминавшаяся выше реакция между Нд и С1г. [c.350]

Из приведенного выше рассмотрения вырожденного распространения цепи видно, что в вопросе о первых стадиях процесса низкотемпературного окисления, т. е. об основном виде реакции свободного радикала К()2-, до сих пор нет полного единодушия. Согласно одной гипотезе свободный радикал КОг - отнимает атом водорода, образуя молекулу гидроперекиси окончательные продукты образуются главным образом в результате разложения этой промежуточной гидроперекиси. Согласно другой гипотезе при обычных для нарофазных реакций температурах свободный радикал КОг - главным образом разлагается на мелкие осколки, которые и ведут к образованию окончательных продуктов р( акции. Высказано предположение [27, 144], что в системах, где отсутствует легко отнимаемый атом водорода, преобладает взаимодействие между свободными радикалами [c.194]

В ГЛ. I И V указывалось, что атомы металлов легко теряют свои электроны и поэтому в газообразной фазе их можно использовать ДЛЯ получения свободных радикалов. Реакции между парами натрия и органическими галоидопроизводными можно представить как передачу одного электрона от атома металла к атому галогена с освобождением нейтрального органического радикала. [c.220]

Алифатические радикалы, образующиеся в результате вторичных реакций. Алифатические радикалы в твердом состоянии могут генерироваться в результате реакции между алифатическим растворителем и активированным светом растворенным веществом. Инграм [84] выбрал для исследования очень простую систему, в которой растворенное вещество — перекись водорода — фотохимически реагирует с растворителем — спиртом, отрывая атом водорода, с образованием алифатического свободного радикала и воды. В таких не изученных ранее системах образование свободных радикалов могло быть легко зарегистрировано по спектрам ЭПР. Ни в одном случае не наблюдалось отрыва атома водорода от гидроксильной группы, хотя часто получались сложные спектры [54] (см. также раздел У,3,А). [c.300]

Реакция между молекулой (валентно-насыщенной частицей) и металлом переменной валентности с переходом одного электрона должна неизбежно приводить к образованию свободного радикала или атома. Например, в реакции двухвалентного кобальта с молекулой А В образуется трехвалентный кобальт и свободный радикал или атом [c.209]

Если бы это было так, то полностью алкилированные амины были бы неактивны как ингибиторы. Однако третичные амины, не имеющие свободного водорода у атома азота, являются эффективными антиокислителями [16, 17]. Поэтому предполагается, что первичной реакцией между радикалами Кбг или Й и молекулой амина является присоединение радикала к атому азота, имеющему два свободных электрона [c.162]

Хотя это нигде прямо не говорится, следует, повидимому, признать, что квантово-механическая трактовка вопроса об относительной инертности молекул и активности свободных радикалов сводится к вопросу о расположении частиц в момент атаки. Свободный радикал или атом может атаковать ту или иную связь в наиболее выгодном направлении, и потому возникающий активированный комплекс имеет линейную конфигурацию А...В...С. В то же время в большинстве случаев непосредственных реакций между молекулами геометрия расположения реагирующих частиц пе выгодна, так как активированный комплекс имеет форму трапеции или, в общем случае, неправильного четырехугольника [c.205]

Радикал трихлорметила реагирует с олефипом, образуя новый свободный радикал, который вторично отрывает атом хлора у четыреххлористого углерода, стабилизируется, причем снова образуется трихлорметильный радикал. Эта цепная реакция между радикалами протекает до тех пор, пока, [c.583]

Наблюдающаяся высокая химическая активность )адикалов обусловлена незаполненностью их электронных оболочек. Характерна аналогия между химическими свойствами гидридов углерода, азота, кислорода и фтора и химическими свойствами атомов с тем же числом электронов. Так, радикал СН (метин) является химическим аналогом атома Н, радикалы СНа (метилен) и NH (имин) — аналогами атома О, радикалы СН3 (метил), НН2 (аминогруппа) и ОН (гидроксил) — аналогами атома К и, наконец, молекулы СН4, N1 3, Н2О и НГ в известном смысле (инертность) аналогичны атому N6. Благодаря химической ненасыщенности радикалов энергия активации нроцессов, протекающих с их участием, имеет порядок величины энергии активации атомных реакций. Поэтому такие процессы, как правило, идут приблизительно с такой же скоростью, с какой идут атомные процессы. [c.34]

Такая же скорость дегидрирования была найдена для аллилово-го спирта, но для вторичных спиртов она оказалась гораздо больше. Это доказывает, что спирты адсорбируются ориентированно в результате прикрепления СН,ОН-групп на поверхности катализатора. Скорость реакции зависит только от деформации функциональной группы, но не от соединенной с нею углеродной г.епи. Началом дегидрирования является увеличение расстояния между кислородом и водородом в ОН-группе вследствие деформирующего воздействия активных центров меди. Один атом водорода отрывается, и неустойчивый радикал R H,0 стабилизируется в F HO, выделяя еще один атом Н. Суммарно процесс идет в три стадии 1) избирательная адсорбция молекул спирта, ориентирующихся полярной группой на активных центрах катализатора, 2) активация или ослабление связей О—Н и отрыв атома Н, 3) десорбция альдегида и водорода. [c.284]

Джиллиленд и Келлал [38] нодробно исследовали воздействие спиртов на этилен при условиях теломеризации. При полимеризации этилена в присутствии ди-т/зйт-бутилнероксида при давлении 70—.560 ат и 120—190 и применении спиртов в качестве растворителей последние участвуют в реакции, причем образуются высокомолекулярные спирты. Превращение проходит так, что спирт алкилируется у углерода, связанного с гидроксильной группой. Поэтому третичные спирты пе вступают в реакцию. Скорость нолимеризации увеличивается с новышением температуры, возрастанием давления этилена и концентрации нерекиси. Высокая чистота этилена так/ке способствует полимеризации, протекающей как цеппая реакция между радикалами. Из ди-трет-бутилпероксида при распаде образуется радикал [c.585]

В основе ценной теории лежит утверждение о том, что в механизме цепных реакций ведущую роль пграют активные центры — свободные радикалы и атомы. Свободная валентность таких активных центров обусловливает их первое важное для протекания цепной реакции свойство, а именно, высокую химическую активность и возмоншость их взаимодействия с валентно-насыщенными молекулами с малой энергией активации. По современным представлениям это происходит потому, что свободный электрон радикала или атома воздействует на электроны, образующие связи в молекуле, с которой этот радикал или атом встречается. В этом случае, в противоположность взаимодействию двух молекул, имеется прямое воздействие, которое и является причиной, выводящей систему из относительно устойчивого состояния [21. В результате химическая реакция между свободным радикалом и молекулой протекает с незначительной энергией активации. [c.45]

Алкильный радикал, как и атомарный водород, вступает затем в реакцию с молекулой хлора, образуя молекулу алкилхлорида и атом хлора последний снова реагирует с углеводородом и т. д. Отношение числа про-реагировавпп1х молекул к числу молекул, поглотивших световой квант, называемое квантовым выходом , неодинаково для различных хлорируемых веществ. По данным Боденштейна в реакции между хлором и водородом поглош,епный квант может вызвать соединение 100 ООО молекул СЬ и На, тогда как квантовый выход при фотохимическом хлорировании пентана только 192 [12]. Квантовые выходы при фотохимическом хлорировании других углеводородов приведены Бонгеффером и Гартеком [13]. [c.361]

В начале этой главы обменные бимолекулярные реакции были разделены на трех- и четырехцентровые реакции. Те и другие реакции можно также разделить на следующие две группы реакций реакции, в которых в обмене участвует атом (или атомы), и реакции, в которых обмениваются радикалы. В первую группу входят реакции отщ пления или отрыва атома, в том числе все обменные реакции между атомом или.радикалом и двухатомной молекулой, а также реакции диспропорционирования, например, СНз + С2Н5 = СН4 + С2Н4 или N0 + N03 = 2 N02. Вторую группу составляют реакции, которые можно назвать реакциями отщепления или отрыва радикала, какими, в частности, являются реакции замещения или вытеснения, например, О -р СОЗ = СО2 - - 8 или реакции изотопного обмена типа б + СО2 = СОб + О или Ь + Н2О = НВО + Н. [c.286]

Черты сходства с реакциями типа М + Хг обнаруживают реакции между двухвалентными металлами Сс1, Zn, Mg, а также между As,P и галоидами, поскольку эти реакции протекают с отщеплением атома галоида. Действительно, как показал Полани с сотрудниками [1030], эти реакции способны ирщуцировать реакцию H2 + I2, являющуюся индикатором на атомный хлор (см. стр. 78). Образование атомов хлора указывает на то, что вероятным первичным процессом здесь, как и в реакциях щелочных металлов, является взаимодействие атома металла (в случае As и Р — молекулы Аз или А 2 и соответственно Р4 или Рг) с молекулой галоида, в результате которой образуется радикал МХ и атом X М+Хг == МХ + Х. Изучение скоростей реакций Zn + I2 и d + СЬ показало, что этот процесс в реакции Zn идет при каждом 5000-иом столкновении атома металла с молекулой хлора, в реакции d — при каждом 100 000-ном. По вычислениям Полани [1031], энергии активации этих процессов равны, соответственно, 8 ккал (Zn) и 12,5 ккал ( d). Не исключена возможность, что эти значения энергии активации близки к теплотам соответствуюш.их процессов и что, следовательно, истшшая энергия активации этих процессов близка к нулю. [c.86]

Ряд хорошо известных в органической химии реакций металлов может итти через промежуточное. образование нейтральных радикалов (гл. X). Но поскольку твердые металлы являются проводниками, нельзя установить, как они отдают электроны по одному или парами. В отличие от этого не может быть никаких сомнений относительно механизма реакций с участием паров металлов, так как такие элементы как. натрий образуют одноатомные газы. Кинетические исследования реакций между парами натрия и парами органических веществ, например алкил и арилгалогенидоз (проводившиеся Полями и его сотрудниками, начиная с 1930 г. — см. стр. ИЗ—8), убедительно доказали, что при этих реакциях образуются нейтральные углеводородные радикалы. Так, при первичной реакции между атомами натрия и парами хлористого метила атом натрия теряет свой неспаренный электрон, и ковалентная связь углерод — хлор рвется с образованием аниона хлора и нейтрального метильного радикала [c.20]

Галоидарилированием было предложено называть реакцию между непредельными соединениями и ароматическими диазосоединениями, в результате которой арильный радикал и атом галоида диазосоединения присоединяются к кратной углерод-углеродной связи. [c.287]

Однако выделяющаяся при этом энергия, равная 25 ккал, так же как и в реакции с молекулярным хлором, недостаточна для возбуждения Д-линии натрия. Общая скорость реакции больше, чем вычисляемая согласно теории столкновений, что указывает на отсутствие и в этом случае энергии активации. Радикал Hg l, получаемый в реакции (24), не реагирует с молекулами N83, в противоположность атому хлора в реакции между натрием и хлором, так как в данном случае отсутствует характерное влияние температуры и давления, о котором говорилось на стр. 295. Поэтому второй стадией реакции, по всей вероятности, является следующая [c.308]

Реакции молекул с атомами илп радикалами. Как теория, так и эксперимент показывают, что реакции атом — молекула и радикал— молекула требуют значительно меньнгих энергий активации, чем реакции между двумя разлнчныл1и молекулами. Изучая элементарные процессы, которые R обгцем виде могут быть представлены уравнениелг [c.119]

Если проводить полимеризацию, например, этилена, инициированную перекисью бензоила, в присугствии четыреххлористого углерода СС14, или хлороформа, то получатся полимеры, в которых содержатся СС14 или хлороформ. Этот процесс является результатом цепной реакции между радикалами, которая может быть описана следуюш им образом. Радикал ра-стуш,ей цепи реагирует, папример, с четыреххлористым углеродом, причем выделяется один атом хлора и образуется радикал СС1з [c.582]

Интересная особенность высокоэнергетических реакций между бораном и ацетиленом — образование множества различных метил-карборанов (табл. 4-1). Метильные группы в карборановых ядрах распределяются практически произвольно (некоторые реакции, например, приводят к получению всех возможных монометильных производных /слозо-карборана 2 4-С2В5Н7). Следует отметить, что метильный радикал присоединяется предпочтительнее к атому бора, а не углерода. Это наводит на мысль о том, что во время реакции некоторые ацетиленовые углерод-углеродные связи могут распадаться с образованием фрагментов со связями бор—углерод, что приводит к В-алкилированным карборанам, тогда как остальные ацетиленовые звенья включаются в карборановые клеточные структуры. Последние могут перегруппировываться в более благоприятные с термодинамической точки зрения изомеры, но обычно с разделением атомов углерода в карборановом остове. Исключение, по-видимому, составляет карборановое соединение 1,2-С2ВзН5 (см. ниже), алкильные производные которого стабильны, а их клеточная структура в условиях термического возбуждения не обнаруживает склонности к изомеризации [105]. [c.44]

Если перевести ацетоуксусный эфир в его натриевое производное и действовать на него иодистым алкилом, то, как указано в 232, получаются производные, в которых введенный радикал, несомненно, свлзан с атомом углерода. Впрочем это не всегда так происходит, Na-соединение может реагировать и так, что входящий радикал вамещает непосредственно атом металла и соединяется с атомом кислорода. При реакции между Na-ацето-уксусным эфиром и эфиром хлороугольной кислоты С1.С0,С,Н, (263), образуются, напр., два соединения одно образующееся в меньшем количестве, это С-производное [c.303]

Другим доказательством существования реакций горячих радикалов, могут служить данные о фотолизе метилподида. Алкилиодиды имеют непрерывный спектр поглощения в области около 2500—2600 А с максимумом вблизи 2600 А. В этой области первичными процессами, сопровождающими поглощение света, являются процессы образования атомов иода и алкильного радикала. В случае метилиодида энергия связи С—I примерно равна 55 ккал. Если атом I находится в основном состоянии Рз/ , то избыток энергии ( 57 ккал) распределяется между I и СН3. Еслп атом I возбужден ( А/з), то избыток равен 35 ккал. Вследствие различия масс по крахгаей мере /в этого избытка энергии должно быть отдано радикалам СНд. Следовательно, если нет какой-нибудь быстрой реакции, включающей горячие метильные радикалы , то, по-видимому, они должны находиться в этой системе. [c.345]

Ранние представления Попа, Дикстра и Эдгара [16], считавших, что начальная атака направлена на метильную группу в конце самой длинной алкильной цепи, уступили место общепризнанному мнению, что, строго говоря, атака свободных радикалов может быть направлена на любой атом водорода в углеводородной молекуле и что частота атак в любое положение зависит от таких обстоятельств, как реакционная способность водородных атомов, количество их в данном положении и в некоторых случаях от стерических факторов. В общем случао реакционная способность возрастает в ряду — первичный, вторичный и, наконец. Третичный атомы водорода. Например, в нормальных парафинах начальная атака направлена преимущественно на метиленовые Г1)упны, а между ними более или менее произвольно. Это было четко показано Бентоном и Виртом [6], которые, изучая самоокисление н-декана при 145° С, установили, что все восемь метиленовых групп в пределах точности эксперимента подвержены атаке в одинаковой степени, тогда как обе метильные группы являются гораздо менее реакционноспособными. Такой обычный характер атаки главным образом на метиленовые группы по является неожиданным в связн с ранними исследованиями свободнорадикальных реакций хлорирования однако доказательствам Бентона и Вирта противостоят утверждения других исследователей, нашедших, что атака направлена преимущественно в 2-положение [11]. Таким образом начальная ассоциация радикала и кислорода будет обычно приводить к образованию вторичного алкилперекисного радикала [c.271]

Реакция замещения активных радикалов менее активными, при которой радикалы атакуют более слабо связанный атом Н метильной группы молекулы пропилена или изобутилена (энергия атакуемой С Н-связи метильной группы молекулы пропилена равна 77 ккал вместо 90 ккал для той же связи в молекуле пропана [64]) и отрывают атом водорода с образованием аллильных радикалов, имеет более высокую энергию активации (порядка 10—15 ккал) и низкий стерический фактор (порядка 10- —10- ). Казалось бы, что реакции присоединения радикалов к олефинам должны преобладать над реакциями замещения, которые характеризуются более высокими величинами энергий активации и таким же низким значением стерических факторов. Поэтому механизм торможения, сопряженный с присоединением радикалов, с кинетической точки зрения должен бы иметь преимуще1ства. Однако в условиях крекинга алканов реакции замещения активных радикалов менее активными, протекают более глубоко, чем реакции присоединения радикалов, которым благоприятствуют низкие температуры. С другой стороны, алкильные радикалы типа этил-, изопроцил- и третичных изобутил-радикалов, несмотря на свою большую устойчивость по отношению к распаду, более активно по сравнению с аллильными радикалами вступают в реакции развития цепей, как пока-зы вает сравнение их реакционной опособности [65]. Малоактивные радикалы, способные замедлить скорость цепного процесса, тем не менее обладают остаточной активностью, отличной от нуля, по величине которой они могут между собой различаться [66]. Именно эта остаточная активность малоактивных радикалов, соответстоующая как бы более низкому качеству свободной валентности радикала (некоторой степени выравнивания электронного облака по всей частице радикала), является причиной того, что и малоактивные радикалы способны в соответствующих условиях развивать цепи, вследствие чего наступает предел тормозящего действия продукта реакции или добавки ингибитора. При этом скорость уменьшается с увеличением концентрации тормозящей добавки только до некоторого предела, а [c.33]

Атака нейтрального радикала R не меняет заряды на атомах (Дац = 0). Однако весьма вероятно, что при зарождении новой связи между неспаренным электроном радикала и электроном атома j, субстрата произойдет частичная локализация электрона атома ц. Легко представить последствия такой локализации. Стремление АО, относящейся к атому ц субстрата, ориентироваться в направлении наибольшего перекрывания с валентной орбиталью радикала ослабляет ее перекрывание с АО соседних атомов v . В результате уменьшается абсолютная величина резонансных интегралов I nv + Д ,av 0. Если теперь принять, что в радикальных реакциях Да = О и приращения резонансных интегралов, относящихся к связям, оканчивающихся у атома (связи ц,—v ), близки между собой (A jiVj- A ), то (4.21) можно записать в виде [c.60]

Примем свободную модель активированного комплекса, так как, с одной стороны, она успешно применяется для объяснения высоких значений скорости бимолекулярных реакций рекомбинации алкильных радикалов. С другой стороны, уже в ранних работах 1219] содержалось указание на то, что комплексообразование при тройных соударениях должно сопровождаться большой степенью разрыхленности . Эта разрыхленность проявляется прежде-всего в увеличении расстояния / + между радикалами в комплексе. Для последней приняты значения, полученные при рассмотрении комплексов бимолекулярной рекомбинации. Считается, что инерт--ный атом подходит в направлении, коллинеарном углеродному скелету комплекса расстояние между ним и центром тяжести ближайшего радикала определяется (11.5), причем Од и е, найдены по форму- лам (11.6), а искомое равновесное расстоянию — по формуле =s = 2 /6 Oq. Значения Oq и Eq для радикала считаются промежуточными между соответствующими значениями для алкана и алкена. [c.131]

Эта реакция относится к окислительно-восстановительным, и ее можно рассматривать, с одной стороны, как реакцию восстановления кетона металлом, а с другой стороны (что в данном случае более существенно)—как окисление металла кетоном, По-видимому, происходит одноэлектронный перенос от атома натрия (который при этом окисляется) к наиболее электроотрицательному элементу — атому кислорода. Так как у последнего не может быть более октета электронов, происходит гомолитический разрыв связи С = 0, один электрон полностью отходит к атому углерода, а между атомами кислорода и натрия образуется ионная связь молекула кетона превращается в анион-радикал. Присутствие неснаренного электрона можно обнаружить методом ЭПР система кетон — натрий обладает парамагнитными свойствами. О наличии неспаренпого электрона свидетельствует также способность кетилов натрия мгпоиеп- [c.303]

Даже если в реакции участвуют одна или две частицы реагентов, в большом числе случаев реакция оказывается сложной, т. е. также проходит через ряд элементарных стадий. В качестве примера можно рассмотреть реакцию присоединения молекулярного хлора к этилену. Прямое взаимодействие между этиленом и С1г запрещено по орбитальной симметрии и скорость его чрезвычайно мала. Если же в системе тем или иным путем (например, при действии света на С ) образуются атомы С1, то процесс может пойти по цепному механизму. Атом С1 легко присоединяется по двойной связи С2Н4 с образованием свободного радикала С2Н4С1. Этот свободный радикал может легко оторвать атом С1 от молекулы С1з с образованием конечного продукта — С2Н4С1.,, в результате чего регенерируется свободный атом С1. [c.226]

Специфическая роль третичных водородных атомов в распространении карбоний-ионов отмечается в реакциях крекинга и риформинга, протекающих при высоких температурах в присутствии твердых катализаторов. Связь углерод — углерод характеризуется наличием электронной пары, поделенной между двумя углеродными атомами. В углеводороде, в котором протекает скелетная перегруппировка, должна разрываться по крайней мере одна такая связь при этом электроны могут быть поделены поровну (образование свободного радикала) или один углеродный атом сохраняет оба электрона, в то время как при другом не остается ни одного (образование иона). Энергетические барьеры для обоих этих случаев сильно различаются так, для образования двух нропильных радикалов из к-гексана требуется всего 76 ккал [69], в то время как для образования пары нропильных ионов требуется 260 ккал [67. Однако в присутствии надлежащим образом выбранного катализатора, особенно если он обладает в какой-то стенени ионной функцией, может инициироваться предварительная стадия — образование положительно заряженного иона за счет передачи протона или гидридного иона. После этого разрыв связи углерод — углерод происходит в результате образования из нестабильного карбоний-иона положительно заряженных ионных осколков и нейтральной молекулы алкена или ароматического углеводорода. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология