Малоактивные радикалы

Элементарная реакция, при которой радикалы образуются из молекулы (при мономолекулярном распаде) или молекул (при бимолекулярном диспропорционировании молекул на радикалы), называется реакцией инициирования цепи. Реакции превращения одних радикалов в другие, при которых расходуется исходное вещество, называются реакциями продолжения цепи. Реакции, при которых радикалы гибнут, превращаясь в стабильные молекулы в результате рекомбинации или диспропорционирования, называются реакциями обрыва цепи. Если реакция радикала с молекулой приводит к образованию малоактивного радикала, который практически вступает только в реакции диспропорционирования и рекомбинации, то реакцией обрыва цепи является реакция образования этого радикала. При рекомбинации и диспропорционировании радикалов скорость реакции обрыва цепи пропорциональна квадрату концентрации радикалов, и такой обрыв цепей называется квадратичным. При обрыве цепей в результате образования малоактивных радикалов, не способных к реакциям продолжения цепи, скорость пропорциональна концентрации радикалов в первой степени, и такой обрыв называется линейным. [c.50]

Другим примером малоактивного радикала является ал-лильный радикал СН2 = СН—СНг-, в котором свободная валентность сопряжена с двойной связью. Введение пропилена в смесь углеводородов, участвующих в цепных реакциях, приводит к обрыву цепей, так как пропилен, реагируя с активным радикалом, превращается в инертный радикал СН2=СН—СНг-. Аналогичным малоактивным радикалом является N0 . [c.204]

Подчеркнем, что реакция 16, являясь формально нейтральной в конкуренции разветвление — обрыв, фактически стимулирует процесс заменой малоактивных радикалов на активные. Реакции 19, 25 также влияют на точность определения ки, ки, но их роль незначительна вследствие низких концентраций О и ОН. Однако в принципе их необходимо учитывать. [c.283]

Однако обратимая реакция N0 с радикалами, как мы уже заметили, является реакцией уничтожения свободных валентностей и этим качественно отличается от обратимых реакций соединения или замещения радикалов с олефинами, при которых свободная валентность сохраняется и образующиеся малоактивные радикалы не лишены возможности входить в разнообразные реакции, которые ведут снова к регенерации активных радикалов. [c.42]

Woo равна разности скоростей реакций продолжения цепи при помощи двух радикалов различной активности [373]. Во всех случаях эта остаточная активность малоактивных радикалов (аллиль-ных, -СНз и др.) может объяснить предел тормозящего действия продукта реакции или добавки ингибитора, как это впервые было показано в работах [20, 281, 374, 375]. [c.218]

Способность к взаимодействию активных и малоактивных радикалов Семенов [107] оценивает величиной теплового эффекта (<3 ) [c.161]

Общим свойством всех свободных радикалов, отличающим их от валентнонасыщенных молекул, является наличие у них парамагнетизма. Однако статические методы измерения парамагнетизма, сыгравшие большую роль в изучении ряда сравнительно малоактивных радикалов — трифенилметила, семихинонов — не могут быть использованы для изучения свободных радикалов в химических реакциях, где вследствие малой концентрации свободных радикалов их парамагнетизм полностью маскируется диамагнитной восприимчивостью прочих веществ. [c.23]

Во многих случаях передачи цепи через молекулы растворителя возникают малоактивные радикалы, которые не могут присоединить молекулы мономера и начать рост новой макромолекулы. Подобные радикалы реагируют между собой, поэтому такая передача кинетической цепи приводит к ее обрыву. [c.127]

Следует отметить, что так как обрыв цепи представляет собой насыщение свободных валентностей, то он, строго говоря, всегда должен осуществляться с участием двух свободных радикалов. Поэтому необходимо ясно представлять себе, что и в рассмотренных случаях обрыва па поверхности и обрыва в объеме на нримеси образовавшиеся малоактивные радикалы в конце концов насыщают свои свободные валентности путем взаимодействия либо с другими такими же малоактивными радикалами, либо с активными радикалами цени. Таким образом, то, что выше было определено как обрыв с участием одного радикала, на самом деле также представляет собой насыщение валентностей двух радикалов. Происходит это, одиако, в две стадии, из которых первая — образование малоактивного радикала — является наиболее медленной и потому определяющей стадией процесса обрыва. [c.67]

Обычно ингибиторы — это валентно насыщенные молекулы. Механизм их действия заключается в том, что, реагируя со свободными радикалами, они превращаются в малоактивные радикалы, не способные к продолжению цепи. Химическая природа ингибитора при этом изменяется. На измерении скорости расходования ингибитора — основан один из методов измерения ско- [c.238]

Эта схема рассматривается автором только как иллюстративная. В ней предполагается, что активный радикал R"0 в результате реакций со стабильными промежуточными продуктами R HO и В"ОН заменяется малоактивным радикалом ROO. [c.440]

Особое значение для цепных реакций имеют тяжелые частицы молекулы, ионы и т. п. При столкновении с ними свободные радикалы образуют громоздкие, малоактивные радикалы, которые впоследствии могут распадаться на простые молекулы, освобождая при этом некоторое количество энергии. Например, атом водорода (свободный радикал Н.), сталкиваясь с молекулой кислорода, образует малоактивный радикал НОа- [c.183]

Малоактивные радикалы постепенно исчезают, например, в результате рекомбинации со свободными радикалами [c.148]

Обычно ингибиторы — это валентно насыщенные молекулы. Механизм их действия заключается в том, что, реагируя со свободными радикалами, они превращаются в малоактивные радикалы, не способные к продолжению цепи. Химическая природа ингибитора при этом изменяется. На измерении скорости [c.283]

Зарождение цепей (инициирование) — образование активных центров из молекул, ионов или малоактивных радикалов. Оно может происходить 1) в химической реакции между исходными веществами, например при окислении [c.144]

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]

Полимеризация мономеров, протекающая по радикальному механизму, в присутствии некоторых веществ (ингибиторов) полностью или частично подавляется. Действие таких веществ основано на том, что они реагируют с первичными и растущими радикалами, превращая их в соединения, не содержащие неспаренных электронов, или в малоактивные радикалы. В присутствии сильных ингибиторов полимеризация мономера полностью подавляется и возобновляется после исчерпания ингибитора в реакционной смеси. Слабые ингибиторы приводят к замедлению полимеризации. [c.59]

Прн реакции ингибиторов с данными радикалами образуются малоактивные радикалы In-, которые в -большинстве случаев ие способны взаимодействовать с молекулами RH и продолжать ценной окислительный процесс. Вещества, используемые с этой целью (вторичные ароматические амины, алкилзамещен-иые фенолы), называются антиоксидантами. [c.29]

Обрыв цепи. Реакции, ограничивающие кинетические и материальные цепи, называются реакциями обрыва. Обрыв приводит к исчезновению в системе активных радикалов или к замене, их малоактивными радикалами, неспособными присоединять молекулы мономера. Обрыв цепи при радикальной полимеризации в основном происходит при взаимодействии двух растущих радикалов в результате их рекомбинации. [c.10]

Обрыв цепи может также произойти при образовании малоактивных радикалов, которые не способны инициировать реакцию. Такие вещества называют ингибиторами. Таким образом, регулирование длины и соответственно молекулярной массы макромолекул можно осуществлять с помощью инициаторов, ингибиторов и других веществ. Тем не менее передача и обрыв цепи могут происходить на различных этапах роста цепи, поэтому макромолекулы имеют различную молекулярную массу, т. е. полидисперсны. Полидисперсность является отличительной особенностью полимеров. [c.353]

Цепная реакция может прекратиться в результате уничтожения свободных радикалов при их превращении (рекомбинации), при захвате их стенками сосуда или специфическими примесями, вследствие образования малоактивных радикалов и др. [c.93]

Цепь может оборваться и в результате взаимодействия радикала с молекулами примеси с образованием малоактивных радикалов [c.314]

Один активный центр, вступая в реакцию, образует другой, который, реагируя дальше, образует вновь первый активный центр. Таким образом развивается реакция до тех пор, пока активный центр не погибнет и не произойдет обрыв цепи. Гибель активных центров происходит, когда они сталкиваются со стенками сосуда или вступают в реакцию с атомами и радикалами, образуя насыщенные соединения или малоактивные радикалы, например [c.234]

Интересно, что при получении привитых сополимеров винилхлорида ДАК является весьма эффективным инициатором, несмотря на генерирование им малоактивных радикалов. По-видимому, отрыв атома водорода от макромолекулы сополимера этилена с ВА осуществляется в основном поливинилхлоридными радикалами. Прививка может быть проведена и путем эмульсионной сополимеризации винилхлорида с растворенным в нем сополимером, но при этом возникают затруднения вследствие образования коагулюма из-за недостаточной стабильности дисперсии. [c.45]

Образование в результате реакции атомов водорода н кислорода, а также образование свободного гидроксила было доказано непосредственным экспериментом, участие в реакции малоактивных радикалов НОг доказано косвенными опытами. Чтобы описать развитие такого сложного процесса, необходимо знать законы изменения во времени концентраций всех индивидуальных частиц, имеющихся в системе. Такого рода задача несьма сложна, и до сего времени она не решена. Поэтому при анализе кинетики приходится пользоваться рядом упрощающих допущении. [c.218]

Представление о малоактивных радикалах как причине замедления крекинга в соответствующих условиях развивалось не только в наших работах 122, 39, 46, 681, но и в других исследованиях [71, 721. В этих работах рассмотрено влияние окиси азота на термический распад алканов и других орга- нических соединений. При действии N0 наблюдается инверсия каталитических свойств малые добавки замедляют, а большие ускоряют распад органических соединений. Частица N0 имеет нечетное число электронов, обладает парамагнитными свойствами и является радикальной молекулой. Как ардикал N0 способна захватывать активные радикалы (Н, СНз и др.) путем рекомбинации двух свободных валентностей, и с этим связано тормозящее влияние N0 на распад алканов. [c.36]

Более естественно предположить, что реакция на пределе торможения является остаточной радикально-цепной реакцией, частью всего радикально-цепного процесса, обусловленной остатошой активностью малоактивных радикалов,, которые могут вступать в реакции, развивающие цепи [66,67]. В этом случае, при любом механизме торможения (связан [c.41]

В этом случае наличие предела торможения объясняется переходом от развития цепи в реакции с участием активных радикалов к развитию цепи с участием радикалов типа аллильных. По мере увеличения числа групп СНз в молекуле добавляемого в процессе олефина эффект торможения распада низкомолекулярных парафиновых углеводородов до определенного предела возрастает, а затем падает. Наличие максимума на кривой торможения процесса распада объясняется взаимодействием олефина вначале с активными радикалами, в результате чего их количество в зоне реакции снижается, в дальнейшем при распаде олефина образуется молекула ингибитора (например, пропилена), в связи с чем эффект торможения процесса распада повышается еще в большей степени. Однако это наблюдается только при добавке низкомолекулярных разветвленных олефино1в (изобутилена, триметилэтилена). При добавке более высокомолекулярных разветвленных олефинов (например, тетраметилэтилена) распад парафиновых углеводородов ускоряется, так как в этом случае при распаде олефина образуется больше активных, чем малоактивных радикалов. С увеличением температуры тормозящий эффект ингибиторов уменьшается. [c.160]

В соответствии с взглядами [136], при термодеструкцин газообразного, жидкого и твердого топлива одновременно протекают несколько параллельно-последовательных реакций с различными энергиями активации, что согласуется с мнением о различном влиянии на процесс термодеструкции активных и малоактивных радикалов. В соответствии с теорией параллельно-последовательных реакций, чем больше скорость нагрева и чем выше температура, тем больше выход летучих веществ и меньше твердого остатка. [c.164]

Очень важным свойством свободных атомов и радикалов является их стабильность. Это свойство связано с активностью этих частиц, но в то же время и отличается от нее. Стабильность свободных атомов и радикалов можно характеризовать временем их жизни т (временем, за которое концентрация частицы уменьшается в е раз) или периодом полупревращения Ti/2 (временем, за которое концентрация частицы снизится наполовину). В отличие от активности стабильность —абсолютная, а не относительная характеристика частицы, однозначно связанная с условиями проведения реакции (температура, растворитель, концентрации реагентов, скорость генерирования данных частиц). Она зависит от скорости всех процессов гибели частицы и в первом приближении обратно пропорциональна сумме этих скоростей, поделенной на концентрацию частиц т = lR-1/u. Стабильными являются в обычных лабораторных условиях такие радикалы, как дифенилпиркрилгидра-зил, нитроксильные радикалы. Не всегда малоактивные радикалы стабильны. Например, бензильный радикал медленно реагирует со многими растворителями, однако он не стабилен из-за быстрой рекомбинации. Способы 1=екврации свободных атомов и радикалов и характерные для них реакции рассмотрены в гл. XIX, а методы идентификации свободных радикалов —в гл. XLVI. [c.141]

Известны даа механизма полимеризации цепной и ступенчатый. Первая стадия по любому из них — переход молекулы исходного низкомолекулярного вещества (мономера) в активное состояние. Затем, если полимеризация протекает по цепному механизму, активная частица взаимодействует с другой молекулой мономера — образуется более крупная активная частица, состоящая из двух молекул мономера. Эта частица вновь взаимодействует с молекулой мономера, образуя частицу еще крупнее. Присоединение молекул мономера к растущей активной частице продолжается до тех пор, пока не произойдет столкновение ее с другой активной частицей или молекулой вещества, которое может образовывать малоактивные радикалы. К таким веществам относятся хиноны, соединения металлов переменной валентности и др. Присоединение молекул мономера к активной частице происходит при различном их пространственном расположении. Например, мономер типаСНг=СНХ присоединяется двумя способами [c.198]

Цепи могут обрываться также при взаимодействии радикалов с ингибиторами. В качестве ингибиторов могут использоваться малоактивные стабильные свободные радикалы, например дифе-нилпикрилгидразил, Ы-оксидные радикалы, которые сами не инициируют полимеризацию, но рекомбинируют или диспропорциони-руют с растущими радикалами. Ингибиторами могут служить также вещества, молекулы которых, взаимодействуя с активными радикалами, насыщают их свободные валентности, а сами превращаются в малоактивные радикалы. К числу последних относятся хиноны (например, бензохинон, дурохинон), ароматические ди- и тринитросоединения (динитробензол, тринитробензол), молекулярный кислород, сера и др. Ингибиторами могут быть также соединения металлов переменной валентности (соли трехвалентного железа, двухвалентной меди и др.), которые обрывают растущие цепи за счет окислительно-восстановительных реакций. Часто ингибиторы вводят в мономер для предотвращения их преждевременной полимеризации. Поэтому перед полимеризацией каждый мономер необходимо тщательно очищать от примесей и добавленного ингибитора. [c.11]

Путем взаимоде 1ствия радикалов с ингибитором, которым могут быть а) малоактивные свободные радикалы, не инициирующие полимеризацию, но способные рекомбинировать (или диспро-порционировать) с растущим радикалом б) молекулы, которые, взаимодействуя, насыщают свободные валентности радикалов, а сами превращаются в малоактивные радикалы. Так действуют многие хиноны (бензохинон), ароматические ди- и тринитросоединения, молекулярный кислород, соединения металлов переменной степени окисления (соли Ре +, u + и др.). Здесь ингибирование сводится к передаче электрона [c.387]

Безактивационный характер реакций гибели большинстве радикалов определяет абсолютную малость концентрацир радикалов в реакционной смеси. Для относительно малоактивных радикалов ROj концентрация достигает 10 М, а дл активных — Hj, ОН — обычны концентрации порядкг 10" М и ниже. [c.32]

Реакции с вводимым или присутствующим в виде примеси тем или иным веществом М, с образованием малоактивных радикалов RIVT, не участвующих в реакциях продолжения цепи [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология