Радикалы, определение стабильность

Парамагнитные вещества, помещенные в магнитное поле, дают характеристические спектры поглощения. На этом основан очень важный метод обнаружения свободных радикалов—метод электронного парамагнитного резонанса [16, стр. 18 31]. Явление электронного парамагнитного резонанса заключается в резонансном поглощении переменного высокочастотного магнитного поля парамагнитным веществом, помещенным в постоянное магнитное поле. Если изменять напряженность постоянного поля, то при некотором определенном значении напряженности наблюдается максимум поглощения. Спектр характеризуется также шириной и формой поглощения. Метод электронного парамагнитного резонанса дает возможность не только обнаруживать наличие свободных радикалов, но определять их концентрацию и стабильность. Этот метод очень чувствителен и позволяет обнаруживать свободные радикалы при концентрациях до I 10 моля. Вид наблюдаемых спектров не зависит от диамагнитных свойств свободного радикала. При расшифровке сверхтонкой структуры спектра этот метод дает также возможность определить степень делокализации неспаренного электрона. [c.808]

Механизм с участием перекисей требует взаимодействия двух радикалов на каждую молекулу потребленного кислорода, для чего, по-видимому, необходима более высокая концентрация радикалов, чем действительная концентрация их во многих смесях. В том случае, если бы реакция радикал — радикал происходила часто, можно было бы предполагать образование определенных стабильных продуктов, нанример этана или диметилового эфира в качестве основных конечных продуктов реакции. Однако эти соединения почти полностью отсутствуют в продуктах окисления пропана в рассматриваемой области температур. Но если сделать вполне-вероятное допуш ение, что реакция алкильного радикала с кислородом происходит быстро, а реакция образуюш егося радикала перекиси алкила с углеводородом вследствие очень высокой энергии активации медленно, то концентрация радикалов ЛОз-должна достигать большой величины и реакции их с другими радикалами должны играть важную роль. [c.334]

Г. Химические методы. Обсуждавшийся выше метод зеркал является частным случаем более общего метода определения свободных радикалов, основанного на большой химической реакционноспособности радикалов. Так, если К представляет собой радикал, а — некое стабильное химическое соединение, способное реагировать с К, то введение в кинетическую систему приведет к изменению первоначальных концентраций и образованию новых продуктов. С этой точки зрения вещество выступает как ингибитор первоначальной реакции. Идеальный ингибитор реагировал бы с радикалами полностью и тотчас же, как только они образуются, и давал бы полную л несомненную информацию о первых стадиях ценной реакции на основе изучения новых образующихся продуктов. [c.97]

Роль алкильного радикала не ограничивается только обеспечением определенной термической стабильности антидетонатора, но проявляется также в возможности регулирования его физических свойств, в частности температуры кипения. [c.172]

Влияние полярных заместителей на реакционную способность субстрата удобно проанализировать на примере хлорзамещенных алканов. Хорошо известны два наиболее существенных эффекта, обусловленных замещением. Во-первых, атомы хлора, перетягивая электронное облако со связей молекулы субстрата, становятся отрицательно заряженными центрами. Во-вторых, повышается стабильность радикала вследствие способности электронов атомов J к сопряжению. Конкуренция этих эффектов имеет существенное значение при определении реакционных свойств субстрата, атакуемого нуклеофильным, электрофильным или радикальным реагентом. [c.151]

Строго говоря, нельзя дать достаточно обоснованного определения понятия свободного радикала и установить различие между ним и понятием молекулы . Поэтому деление всех стабильных частиц на обычные молекулы и так называемые свободные радикалы в значительной мере произвольно. [c.5]

Большой интерес вызывают предложенные в институте оловоорганические экстрагенты. Они особенно удобны для извлечения фосфора и мышьяка с их использованием разработаны различные методы определения указанных элементов в разнообразных пробах. Любопытны спин-меченые экстрагенты это соединения, содержащие комплексообразующую группировку и стабильный свободный радикал. Использование таких реагентов позволяет расширить возможность ЭПР как метода анализа. В последнее время широко изучаются макроциклические соединения, главным образом азот-и серосодержащие. Среди них обнаружены очень избирательные экстрагенты на серебро, медь и ртуть. На основе одного из краун-эфиров предложен ионселективный электрод на свинец. [c.8]

Очевидно, что реакционную способность (возможность атаковать определенную связь) нельзя непосредственно отождествлять со стабильностью (легкостью образования) радикала. Сравните, например, низкую энергию диссоциации молекулы фтора с чрезвычайно высокой реакционной способностью радикала фтора. [c.139]

К сравнительно устойчивым по отношению к самораспаду относятся также радикалы с двойной связью и особенно с системой сопряженных двойных связей, если атом углерода со свободной валентностью расположен определенным образом относительно указанных функциональных групп. Для примера можно привести хорошо изученный стабильный аллильный радикал СН2 = СН—СН. -. [c.49]

За протеканием реакции следят по поглощению света с длиной волны, соответствующей обычно максимуму поглощения радикала, который является объектом изучения. С этой целью через раствор пропускают свет, который проходит через спектрографии на выбранной длине волны его интенсивность регистрируют фотоумножителем. Фототок поступает на осциллограф, на экране которого и фиксируется кинетика изменения оптической плотности. Данные обрабатывают, как правило, с использованием ПЭВМ, в результате чего получают кинетические характеристики процесса. Если частица расходуется по первому порядку, то вычисляется константа скорости реакции, если по второму, то вычисляется произведение е к, где ек -коэффициент экстинкции анализируемой частицы Я, который определяют в специальных опытах, что часто является сложной задачей. Существует ряд методов ее рещения. 1. Анализируют конечные продукты превращения радикалов после серии последовательных вспышек и по Их сумме определяют исходную концентрацию радикалов в каждом опыте. Для надежного определения ва необходим анализ всех продуктов и знание механизма их образования. 2. Радикалы генерируют в присутствии подходящего акцептора радикалов, который превращается в легко анадизируемый стабильный продукт. Например, радикалы КО- и КОз быстро реагируют с фенолами. В систему, где генерируются эти радикалы, вводится 2,4,6-три-тяреш-бутилфенол. Он быстро перехватывает все возникающие при вспышке радикалы, превращаясь в стабильный феноксильный радикал. Этот радикал имеет высокий коэффициент экстинкции, его легко определить спектрофотометрически. Если присутствие фенола не отражается на фотоинициировании, то вычислить коэффициент экстинкции исходных КО или КОз нетрудно. [c.203]

Ранее было высказано мнение [7], что полярные или пространственные факторы играют лишь незначительную роль или даже не играют никакой роли при определении ориентации в реакциях свободнорадикального присоединения, однако более поздние исследования [6] показывают, что электронные (полярные) факторы иногда могут играть значительную роль, например в таких случаях, когда по своей стабильности возможные промежуточные радикалы мало различаются между собою. Как бы то ни было, направление атаки радикала обычно можно предсказать уже на основании относительной стабильности возможных промежуточных радикалов. [c.172]

Вращательная и поступательная подвижность стабильных азотокисных радикалов в жидкостях исследовалась в работах В работе были определены и радикала I в полиэтилене. При этом определенное методом парамагнитного зонда, сопо- [c.56]

Положение линий ЭПР в магнитном поле. Как указывалось ранее, число линий в спектре ЭПР и их максимумы можно определить при записи спектра в виде первой производной. Для определения положения линий ось абсцисс калибруют в единицах эрстед. Можно установить любую величину напряженности поля и проводить регистрацию спектра с этой точки. В ряде случаев используют внешний стандарт стабильный радикал дифенилпикрилгидразил (ДФПГ), ,-фактор которого равен 2,0037+0,0002. Если развертка поля линейная, -факторы для других линий можно отсчитывать от линии стандарта. [c.287]

Водный раствор ОП-10 после освобождения от примесей электролитов имел электропроводность Л—2,3-10 - . 1/Ом-см. Очистка исходных веществ и дилатометрическая методика определения скорости полимеризации описаны ранее [3]. Размеры латексных частиц определяли по нефелометрической методике и данным электронной микроскопии [4]. Скорость реакции инициирования рассчитывали из значений индукционных периодов Ат и начальной концентрации ингибитора [ннг]о по формуле Уин=ц[инг]о/Ат. Ингибитор — стабильный иминоксильный радикал 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-1-оксил был синтезирован по методике [5]. Предварительными опытами было установлено, что длительность индукционного периода увеличивается пропорционально концентрации вводимого в систему ингибитора. Эффективные энергии активации процесса полимеризации рассчитывали с помощью коэффициентов трансформации [6]. [c.25]

Вообще стабильность любого радикала определяется термодинамическими и кинетическими свойствами системы. Мерилом термодинамической стабильности радикала относительно реакции рекомбинации является разность свободных энергий Д2 радикала и его димера. Эту разность нельзя отождествлять с разностью энергий стабилизации, с энергией сопряжения радикала, поскольку играют роль и энтропийные эффекты, связанные с различными значениями чисел степеней свободы, различными статсуммами радикала и димера. Кинетическая стабильность характеризуется тем активационным барьером, который нужно преодолеть при реком бинации радикалов. Поэтому равновесие радикал—димер устанавливается с конечной скоростью, определяемой высотой барьера. Таким образом, можно говорить лишь об определенной стабильности радикала, стабильности относительно какого-либо процесса. Так, в равновесии радикал—димер Z = О, однако относительно другой системы, например радикал — растворитель, Д2 > О и тогда стабильность радикала определяется чисто кинетическими характеристиками такой системы. Например, трифенилметил стабилен при обычных условиях относительно диспропорционирова-ния и взаимного алкилирования, однако это чисто кинетическая стабильность, поскольку в присутствии катализаторов, под действием света, а также при повышенных температурах эти реакции идут необратимо с заметными скоростями. Стабильность радикала — понятие относительное и определяется совокупностью термодинамических и кинетических свойств рассматриваемой системы. [c.41]

Для определения стабильности полученных этим способом ЭХГ короткоживущих радикал-ионов нитрофуранового ряда в водных и спирто-водных средах в работе Гавара, Гриня и Стра-дыня [77] разработана методика, предусматривающая прекращение подачи напряжения на ячейку в определенный момент времени, а затем регистрацию на ленте самописца спектрометра ЭПР хода затухания спектра ЭПР (рис. 4). Суммирование приведенных интенсивностей в записи затухания сигналов ЭПР по всем линиям сверхтонкого строения спектра позволяет установить концентрацию радикал-ионов в любой момент затухания при условии использования для калибровки сигналов ЭПР эталонного раствора, количество свободных радикалов в котором известно и постоянно. [c.19]

Другим преиму]цеством метода ЭПР является возможность определения абсолютной копцеитрации радикалов путем сопоставления интенсивности сигнала (спектра) ЭПР данного радикала с интенсивностью сигнала какого-либо стабильного в(щества с известной концентрацией (например, Oj или N0), выбранного в качостве стандарта. [c.27]

Некоторые более стабильные радикалы, например РЫС ,могут быть обнаружены, просто исходя из данных по определению молекулярного веса, однако достоверные данные этим методом удается получить только в редких случаях. Иногда радикалы в отличие от соединений, из которых они образуются, обладают окраской, что позволяет обнаруживать их колориметрическим методом. Если же сами радикалы бесцветны, то об их образовании можно судить по скорости, с которой они обесцвечивают раствор стабильного радикала дифенилпикрилгидразила. Этот прием может служить примером уже упомянутого метода, основанного на использовании радикала для захвата другого радикала (см. стр. 279). Лучшим доказательством обнаружения радикала этим методом является, конечно, выделение (если это возможно) смешанного продукта взаимодействия двух радикалов. Другой химический метод обнаружения основан на спрсоб-ности радикалов инициировать полимеризацию, например олефинов (см. стр. 293). [c.284]

Согласно квантовой теории валентности группа атомов (радикал), отделяясь от исходной молекулы, часто имеет один или несколько неспаренных электронов, т. е. имеет ненулевой спин (5). Это обстоятельство привело многих авторов, особенно занимающихся органической химией, к определению свободного радикала как системы со спином, отличающимся от нуля. Такое определение удобно, в частности, для работающих в области электронно-спинового резонанса, так как оно подразумевает, что все системы, которые могут быть исследованы методом электронно-спинового резонанса, являются свободными радикалами. Несмотря на то, что такое определение весьма просто и прямолинейно, ему свойственны два недостатка с одной стороны, согласно этому определению, обычные химически стабильные молекулы, такие, как 62, N0, ЫОа, СЮ2, должны рассмао-риваться как свободные радикалы, а с другой — значительное число систем, являющихся высокореакционноспособными и короткоживущими, таких, как Сг, Сз, СНг, СНГ, СРа, Н1 0,. .., в их синглетных состояниях (5 = 0) не могут быть при- [c.9]

Образующиеся из ингибитора радикалы In часто достаточно активны в реакциях отрыва и могут катализировать реакции такого типа. Катализ парой InH - In , где InH - дифениламин, был недавно установлен на примере реакции стабильного радикала 2, 4, 6-три-/я/7е1я-бутилфеноксила с гидропероксидом. Феноксил медленно реагирует с кумилгидропероксидом [к = = 0,16 л/(моль-с) при 290 К в I4]. Введение в систему дифениламина ускоряет реакцию, причем амин в этой системе при определенных условиях не расходуется. Катализ обусловлен [c.460]

Так же как и некоторые стабильные феноксилы, ДФПГ широко применяется для определения скоростей инициирования в полимеризации. Как счетчик радикалов он заслужил наибольшую известность. В зависимости от строения радикалов, подвергающихся счету , они присоединяются либо к атому азота, либо в пара-положения бензольных колец с последующей изомеризацией образующегося радикала в замещенный дифенилпикрилгидразин. Так,, полистирольный радикал присоединяется к азоту, тогда как полиме-тилметакрилатный атакует ДФПГ в пара-положение, причем на конце полимерной цепи образуются легко окисляемые до радикала МН-связи [59]. Так же идет присоединение трифенилметила. Различие в характере присоединения связано, вероятно, со стерическими эффектами. [c.126]

Примерами гидрофильных золей, теряющих устойчивость лищь в концентрированных растворах электролитов, являются золи серы, оксидов и гидроксидов металлов и других соединений, дисперсная фаза которых сильно гидратирована за счет образования водородных связей с молекулами воды. Исследования стабильности и электрокинетического потенциала ряда гидрофобных золей (галогенидов серебра, сульфидов мышьяка и сурьмы), к которым были добавлены неионогенные поверх-ностно-активные вещества (оксиэтилированные эфиры этиленгликоля), показали, что образовавшиеся при этом дисперсии также представляют собой типичные лиофильные коллоидные растворы. Краснокутская и Сапон обнаружили, что с увеличением содержания ПАВ в растворе устойчивость золей в определенной области концентраций реагента возрастает настолько, что коагуляция наступает только в высококонцентрированных растворах солей. Таким образом, гидратированные молекулы неионных ПАВ, адсорбируясь на гидрофобных коллоидных частицах, превращают их в гидрофильные. При действии электролитов с однозарядными противоионами очень малые добавки ПАВ вызывают эффект сенсибилизации. При коагуляции высокоустойчивых коллоидных растворов, стабилизированных ПАВ, заряд противоионов, как у всех гидрофильных золей, не имеет существенного значения. Гидрофилизи-рованный золь становится чувствительным к совместному действию дегидратирующих агентов (например, этилового спирта или повышенных температур) и небольших количеств солей. Концентрация ПАВ, вызывающая превращение гидрофобного золя в гидрофильный, снижается с увеличением длины оксиэтиленовой цепи и углеводородного радикала молекулы ПАВ, но не связана с критической концентрацией мицеллообразования поверхностно-активного соединения. [c.23]

Глобальному минимуму энергии пoли-L-вaлинa, согласись расчетам Шерага [15], соответствует конформация Я, а Ь проигрывает ей 0,6 ккал/моль остаток. Форма В проигрывает около 2 ккал/моль остаток, однако в ней максимальна свобода движений бокового радикала (см. рис. 14). Таким образом, по свободной энергии самыми выгодными являются формы 7 и й. Действительно, этот полимер существует обычно в виде р-структуры [121], однако при определенных условиях он может переходить в правую а-спираль [122]. Поли- -валин является очень перегруженным полимером, ж не удивительно, что в определении его относительной стабильности основную роль играют невалентные взаимодействия. [c.142]

Определенный интерес в масс-спектрах спиртов представляют перегруппировочные ионы, образованные при миграции атома водорода к положительно заряженному осколку. Наличие некоторых типов таких ионов может быть использовано для доказательства присутствия кислорода. Например, в спектрах спиртов часто наблюдаются ионы (Н3О) с массой 19 встречаются также ионы с массой 33 — метильные гомологи рассмотренных выше ионов. Наибольшее относительное содержание (7% от основного пика) ионов с массой 19 наблюдается в спектре изопропилового спирта (СНз)гСНОН максимальная интенсивность пикй ионов с массой 33 (51%) отмечена в спектре 2-метил-пропанола-1 (СНз)2СН-СН2-ОН. В каждом случае диссоциация происходит с разрывом связи у изопропильной группы с миграцией двух атомов водорода. Оставшийся нейтральный осколок в обоих случаях может быть аллильным радикалом стабильностью этого радикала можно объяснить перегруппировку. Следующий гомолог в рассматриваемом ряду спиртов (З-метилбутанол-1) в процессе распада не образует ионов с массой 47, однако в масс-спектре наблюдаются ионы с массой 19, которые могут быть продуктом разложения ионов с массой 47. Известен еще лишь один одноатомный спирт — н-бутанол, в спектре которого имеется интенсивный пик с массой 33 (8% от максимального пика). В данном случае перегруппировка, возможно, также происходит с образованием нейтрального аллильного радикала. [c.358]

Из энергий диссоциации связей С — Н в алканах (см. табл. 3-7) следует, что легкость образования и стабильность свободных радикалов со свободной валентностью на углероде изменяются по ряду третичный > вторичный > первичный. Рассуждая по аналогии, можно ожидать, что вторичный 1-бром-2-пропил-радикал (I) будет более стабильным и более легко образующимся, чем/гереичмыц 2-бром-1-пропил-радикал (II). Таким образом, продуктом радикального присоединения должен быть (и так оно и есть в действительности) и-пропилбромид. Однако тип ориентации не во всех случаях указывает на образование более стабильного радикала, поскольку на ориентацию оказывает определенное влияние природа атакующего радикального агента. [c.178]

Константа скорости диссоциации гексафенилэтана может быть также определена путем исследования реакции между углеводородом и окисью азота [38] или кислородом [39]. В последнем случае первичным продуктом реакции является свободный радикал СвН5)зС—О—О, который при наличии в растворе пирогаллола превращается в стабильную гидроперекись трифенилметила <СвНа)зСОООН. Константы скорости диссоциации, определенные раз- [c.811]

Образование химической связи углеродный материал — инициатор с поверхностью доказано аналитическими методами и результатами исследования распада привитых инициаторов. Так, степень прививки лауроилпероксида к саже, определенная по увеличению содержания водорода, составила 6% [441], Содержание радикалов на поверхности сажи после обработки ее пероксидами не уменьшается. Возможно, при взаимодействии поверхностных хино-новых групп с радикалами пероксида образуются стабильные хи-ноновые системы, которые при контакте с кислородом легко переходят в реакционноспособные хиноновые радикалы. В результате на поверхности углерода появляются новые неспаренные электроны, способные к реакции рекомбинации со свободными радика- [c.249]

Переходя к свободным радикалам, Полинг и Уэланд с самого начала отбросили предположение о том, что склонность к диссоциации триарплэтанов обусловливается ослаблением, под влиянием заместителей, центральной связи С—С или стерическими соображениями. Таким образом, мы приписываем диссоциацию не нестабильности недиссоциированной молекулы, а стабильности радикалов. возникающих во время диссоциации [13, стр. 367]. Эта идея была высказана в 1929 г. еще Бертоном и Инголдом (стр. 124), но, по мнению Полинга и Уэланда, без достаточно удовлетворительного обоснования. Из работы Бертона и Инголда неясно, почему постулированное перераспределение заряда должно иметь место после, а не до диссоциации, не установлен с определенностью также механизм, посредствол которого это перераспределение стабилизует радикал [там же, стр. 367—368]. Свою теорию стабильности свободных радикалов Полинг и Уэланд предлагают рассматривать как уточнение (refinement) и расширение общих взглядов Бертона и Инголда, для которых она дает твердое теоретическое основание [там же, стр. 368]. [c.213]

Идея зонда в общем виде не оригинальна, однако она не получила конкретного развития. Лишь в последнее время в связи с широким исследованием стабильных органических радикалов и в, частности, азотокисных появилась практическая возможность использовать эти радикалы в качестве зондов. Были определены энергии активации и предэкспоненты частот вращения азотокисных радикалов в различных полимерах энергии активации Е изменяются от 2 до 20 ккал моль, предэкспоненты Уо — от 10 до 10 сек в зависимости от природы полимера, степени его сшивания, кристалличности и т. д. Такие значения нредэкспонентов, а также линейная связь и lg V о (компенсационный эффект) показывают, что эти величины не являются истинными. Можно предположить, что энергии активации зависят от температуры 1. Тогда по формулам (12) можно найти истинные значения Е (Т), полагая, что Уо совпадает по порядку с частотой колебаний или вращательных качаний молекул (—сек ) это значение известно, например, из анализа дальнего крыла релеевской линии рассеяния света, ультраакустических измерений и т. д. Величины Е (Т) и (1Е Т) (1Т характеризуют интенсивность и кооперативность молекулярных движений оказывается также, что эффективные энергии активации вращения радикала совпадают с величинами, определенными методом ЯМР [c.439]

R—СОО—СН—R стабильнее, чем R—СОО—СН—R поэт ому метильный радикал атакует предпочтительно а-метиленовую груяну. Напротив, СН3ОЭ, Hal и RHp устойчивее, чем соответствующие положительно заряженные частицы, поэтому радикалы СН3О., галогена или нерекисные атакуют преимущественно эфирную метиленовую группу. Иными словами, алкильные и фенильные радикалы представляют собой доноры электронов, тогда как алкоксильные, галогенные и кислородные радикалы являются акцепторами электронов. Это полностью соответствует независимо определенному сродству радикалов к электронам (ккал/моль) С1. 88, F. 83, Вг. 82, Ь 75, НОО- 70, Ph- 50, СЩ 25 [59]. [c.599]

П1. Наконец, во всех случаях оптические спектры указывают на образование некоторых продуктов фотолиза, включающих ион металла, стабильных лишь при низких температурах и распадающихся быстро при определенной температуре до ионов o q и Feaqi какими их находят в тех же системах, но облученных при комнатной температуре. Сравнение оптических спектров со спектрами ЭПР показывает, что гибель этих продуктов сопровождается появлением дополнительных свободных радикалов от лигандов. Все это позволяет характеризовать эти продукты как некоторое состояние исходных ионов, в которое они попадают путем конверсии из возбужденного состояния переноса заряда. Переход из нового состояния в исходное оказывается уже почему-то невозможным, а распад до восстановленного иона металла ( oaq, Fe q) и нолуокисленного лиганда (т. е. радикала) требует некоторой энергии активации. Дж. Ф. Эндикотт [9] предполагает, что запрет спектроскопического перехода из подобного промежуточного состояния переноса заряда к исходному связан с различием в их стехиометрическом составе. Это различие может быть вызвано быстрой химической реакцией, например переносом протона. [c.113]

Зависимостью скорости распада азосоединений от стабильности образующихся радикалов можно воспользоваться для оценки относительной устойчивости радикалов и определения их строения. Так, было показано, что существует корреляция между скоростями распада азоцианциклоалканов и скоростями сольволиза циклических тозилатов (рис. XVII-1). Так как изменение размеров цикла сходным образом сказывается на скоростях этих процессов, можно предположить, что геометрическое строение образующихся катиона и свободного радикала достаточно близко, т. е. что радикальный центр в случае цианорадикалов имеет 5р2-гибридизацию. [c.449]