Электронный парамагнитный метильного радикала

Свободные радикалы представляют собой реакционноспособные молекулы (или атомы), имеющие неспаренные электроны. Этот термин не применяется к стабильным частицам типа Ре + или О2, хотя парамагнитные свойства этих частиц (разд. 16.1) указывают на то, что они обладают неспаренными электронами. При очень высоких температурах органические молекулы могут частично диссоциировать на свободные радикалы, а гексафенилэтан частично диссоциирует на два трифенил-метильных радикала уже при комнатной температуре, как было показано Ромбергом в 1900 г. Измеряя понижение температуры замерзания растворителя, он обнаружил диссоциацию растворенного вещества на более мелкие частицы, хотя растворы не были электропроводными. Свободные алкильные радикалы в газовой фазе можно получить термическим разложением металлоорганических соединений. Например, метиль-ный радикал СН3 образуется по реакции [c.309]

Рис. 10-4. Четыре перехода, наблюдаемые в спектре электронного парамагнитного резонанса метильного радикала (спектр приведен на рис. 10-5).

Экспериментальное исследование метильного радикала с использованием спектроскопии в ультрафиолетовой области [28] и электронного парамагнитного резонанса [29] показало, что этот радикал плоский или почти плоский. [c.369]

Описанный метод в равной мере может быть основан на применении ядерного и электронного парамагнитного резонанса. В отличие от релаксационных методов, в нем полностью отсутствуют какие-либо воздействия на реакционную смесь, т. е. метод регистрирует процессы, происходящие без каких-либо изменений химического состава смеси. В связи с этим метод позволяет исследовать так называемые вырожденные процессы, не сопровождающиеся ка-кимн-либо химическими изменениями. В качестве примера такого процесса можно привести миграцию метильного радикала в три-метнлфенантренониевом ионе [c.67]

Радикалы СНз, NHg и SIH3. Метильный радикал СНз был пред-.метом многочисленных дискуссий [21, 22]. Поэтому мы не будем стремиться к изложению работ, в которых описаны оптические и магнитные свойства, а также дано теоретическое рассмотрение этого фундаментального радикала органической химии. Достаточно лишь отметить, что вследствие своего размера и симметрии радикал СНз обычно, если не всегда, обнаруживается в состоянии заторможенного вращения. Поэтому спектр ЭПР метильного радикала аналогичен спектру радикалов в растворе. Сигнал, обусловленный радикалом СНз, как правило, довольно легко различить в спектрах, состоящих из сложных широких линий, которые часто возникают из-за захваченных в органических стеклах парамагнитных частиц. Если в спектре наблюдают четыре узкие симметричные линии с соотношением интенсивностей 1 3 3 1, причем центр данного квартета соответствует значению g для свободного электрона, а расщепление линий составляет около 23 гс, почти несомненно, что в системе присутствует радикал СНз. Но многим причинам принято считать изотропное сверхтонкое расщепление на протоне, равное 23 гс. отрицательным. Это значение является основой хорошо известного соотношения Мак-Коннела [23] [c.198]

Другие методы основаны на магнитных свойствах неспаренных электронов. Измерение парамагнитной восприимчивости являлось долгое время наиболее ценным методом анализа, пригодным для изучения свободных радикалов, но этот метод далеко превзойден спектральным методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), применимого для изучения даже корот-козкивущих радикалов в весьма малых концентрацях. Основные принципы, лежащие в основе этого метода, очень близки принципам ЯМР-спектроскопии, хотя ЭПР-спектры наблюдают при гораздо более высоких частотах, уже непосредственно в области радиочастот. Важными моментами являются следующие. Во-первых, интенсивность поглощения пропорциональна концентрации свободного радикала, что позволяет оценивать эту величину. Во-вторых, в спектре поглощения наблюдается сверхтонкая структура, появляющаяся за счет взаимодействия неспаренного электрона со спинами соседних ядер. Если ядро имеет спиновое число /, то мультиплетность линий за счет взаимодействия будет определяться формулой 21 1), причем интенсивность всех линий будет одинаковой. Конечно, интенсивности могут увеличиваться, если электрон взаимодействует с двумя или более идентичными ядрами, как происходит с делокализованным электроном в[метильном радикале (ср. с взаимодействием спинов в ЯМР-спектрах). Для этой частицы в спектре имеется квадруплет с интенсивностями 1 3 3 1. Спектр интересного циклогептатриенил-радикала С7Н7- содержит восемь линий, расположенных на равных расстояниях друг от друга и указывающих на взаимодействие электрона с семью эквивалентными атомами водорода, что свидетельствует о равномерном распределении электрона по кольцу. В общем случае, если взаимодействие (в гауссах) равно С, то степень локализации электрона в поле ядра, осуществляющего это взаимодействие, определяется величиной С/500. Для метильного радикала С равно примерно 23 Гс (2,3-10 Т), и, следовательно, электрон проводит V2o часть своего времени в поле каждого из ядер водорода, что указывает на довольно большую степень электронной делокализации. [c.177]

Соединение, соответствующее формуле I, содержит распространенную сопряженную систему тг-электронов, что преднолагает копланарность обоих ядер дифенила. Если же копланарность ядер стерически затруднена вследствие введения объемистых заместителей в положения 2 и 2, то непрерывное сопряжение и, следовательно, хиноидное состояние уже не могут существовать. В соответствии с этим предсказанием теории было найдено, что углеводород Чичибабина, замещенный четырьмя атомами хлора в положениях 2,2, парамагнитен и, следовательно, имеет структуру бирадикала (IV) (Е. Мюллер, 1939 г.). Аналогичное соединение с четырьмя метильными группами в тех же положениях (В. Теилакер, 1940 г.) тоже парамагнитно. Таким образом, бирадикалы типа IV ведут себя как два трифенилметильных радикала, связанных между собой таким образом, что их неспаренные электроны ие оказывают взаимного влияния друг на друга. [c.525]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология