Je to radikální chemie? Teorie radikálů v chemii

Radikály v chemii jsou atomové částice, které mají určité zvláštnosti spojené s přechodem mezi sloučeninami. V tomto článku se seznámíme se zástupci radikálů, jejich definicí a rysy a také věnujeme pozornost jejich druhové diverzitě.

Úvod

Radikální v chemii je atom nebo jeho skupina, která je schopná projít, aniž by prošla změnami, z jedné kombinace spojení s druhou. Podobnou definici použil AL Lavoisier, který jej vytvořil.

Podle Lavoisiera se předpokládalo, že každá kyselina je tvořena dvěma jednoduchými a nerozpustnými látkami - kyslíkem a radikálem kyseliny. Podle tohoto pohledu se předpokládalo, že kyseliny sírové jsou tvořeny kyslíkem a sírou. Avšak v těch dnech nebylo dosud známo rozdílu mezi anhydridem kyseliny a kyselinou samotnou.

Vytváření teorie

Teorie radikálů v chemii byla jednou z vedoucích v chemii první poloviny 19. století. Je založen na představě AL Lavoisiera o významu atomů kyslíku v chemické doktríně a dualistické formě chemie. připojení. Používal "radikál" jako terminologickou jednotku, vyjádřil své myšlenky. Ovlivňovaly strukturní vlastnosti organických a anorganických kyselin. Ta byla podle jeho názoru tvořena z kyslíku a jednoduchých radikálů (z prvního prvku). Organické kyseliny jsou látky kombinované interakcí O₂ a komplexních radikálů (sloučenina C a H).

Po objevení cyanogenu a analogii mezi některými kyanidy a chloridy se pochopení komplexních radikálů zlepšilo a posílilo. Začaly být definovány jako atomy, které se nemění během přechodu od 1. sloučeniny k druhé. I.Bartselitsus tento postoj podpořil svým autoritativním názorem. Dalším důležitým krokem k pochopení těchto látek byl návrh na to, aby byl alkohol z vína a etheru považován za hydrát esteru. Takové stanovisko bylo přijato J. Dumasem a P. Boullem.

Radikály v chemii jsou látky, které během přechodů nepodléhají změnám. Teorie, která byla vytvořena pro jejich popis v letech 1840-50, postupně začala být nahrazena teorií typů. Změna byla způsobena přítomností značného počtu faktorů, které kontroverzně popsal TR.

Organismus a radikály

Volné radikály v těle jsou částice, které mají jeden nebo více nepárových elektronů umístěných na vnějším plášti elektronů. V jiné definici je volný radikál popsán jako molekula nebo atom schopný podporovat nezávislou existenci. Má stabilitu a 1 - 2 elektrony (např^-) v nepárovém stavu. Částice e^- zaujmout oběžnou dráhu molekuly nebo atomu v jediné formě. Radikály jsou charakterizovány přítomností paramagnetických vlastností, což je vysvětleno interakcí elektronu s magnetickými poli. Existují případy, kdy přítomnost e^- v nepárové formě znamená významné zvýšení reaktivity.

Příklady volných radikálů jsou molekuly kyslíku (O.₂), oxid dusíku s různými mírami (NO a NO₂) a oxid chloričitý (ClO₂).

Organické

Organické radikály jsou iontové částice, které jsou charakterizovány současně přítomností nepárového elektronu a náboje. Nejčastěji se v reakcích organické chemie vytvářejí iontové radikály jako výsledek toku elektronových přenosů.

Pokud oxidace probíhá v jednomelektronové formě a je použitelná pro neutrální molekulu s nadbytkem elektronové hustoty, vede to k vytvoření radikálového kationtu. Opačný průběh procesu, během něhož je neutrální molekula obnovena, vede k vytvoření aniontového radikálu.

Množství aromatických uhlovodíků z mnohojádrových skupin může nezávisle vytvářet oba druhy radikálních iontů (organické) bez velkého úsilí.

Volné radikály v chemii jsou extrémně rozmanité látky, a to jak ve své struktuře, tak ve vlastnostech. Mohou zůstat v různých agregátních stavech, například kapaliny nebo plynu. Také jejich délka života nebo počet elektronů, které zůstanou nepárový, se mohou lišit. Obvykle může být každý radikál přiřazen do jedné ze dvou skupin: -p- nebo s-elektronika. Odlišují se v místě nepárového e^-. V prvním případě zaujímá záporná částic pozice na 2p orbitals v převažujícím počtu případů. Odpovídající řada atomových jader je v uzlovité orbitální rovině. Ve variantě s s-skupinou dochází k lokalizaci elektronu takovým způsobem, že porušení elektronické konfigurace prakticky nedochází.

Koncept uhlovodíkového radikálu

Uhlovodíkový radikál je atomová skupina, která tvoří vazbu s molekulární funkční skupinou. Jsou také nazývány zbytky uhlovodíků. Nejčastěji během chemikálie. reakční radikály podstupují přechody z jedné sloučeniny do jiné a nemění se. Nicméně takové objekty chemického studia mohou nést řadu funkčních skupin. Pochopení toho činí člověka velmi radikální chování. Tyto sloučeniny jsou častěji látky, které obsahují uhlovodíkové zbytky. Vlastní radikál může být funkční skupinou.

Fenomén v alkylech

Alkylové radikály jsou sloučeniny z množství meziproduktů, které jsou částicemi alkanů. Mají zdarma e^- v singulárním. Příkladem je methyl (CH₃) a ethyl (C₂H₅). Mezi nimi jsou rozlišovány několik typů: primární (například methyl - CH₃), sekundární (isopropyl - CH (CH₃).₂), terciární (terc-butyl) C (CH₃).₃) a kvartérní (neopentyl-CH₂C (CH₃).₃) skupiny alkylových radikálů.

Fenomén v methylenu

Methylenový radikál je nejjednodušší forma karbenu. Představuje se jako bezbarvý plyn a vzorec je podobný uhlovodíkům ze série alkenů - CH₂. Předpoklad o existenci chloridu byla vyrobena ve třicátých letech dvacátého století, ale najít nezvratné důkazy teprve v roce 1959. To bylo provedeno pomocí spektrálních metod výzkumu.

Výroba methylenu byla umožněna použitím diazomethanu nebo ketanu. Jsou vystaveny rozkladu pod vlivem UV záření. Při tomto způsobu se vytváří methylen, stejně jako molekuly dusíku a oxid uhelnatý.

Radikál v chemii je také methylenová molekula, která má jeden atom uhlíku, ve kterém není dvojná vazba. To odlišuje methylen od alkenů, a proto je klasifikováno jako karbeny. Vyznačuje se extrémní chemickou aktivitou. Poloha elektronů může způsobit různé vlastnosti chemické povahy a geometrie. Existuje tzv. Singlet (např^- - spojený) a triplet (elektron, zůstat ve volném stavu - nepárový). Tripletová forma umožňuje popisovat methylen jako biradikál.

Hydrofobicita

Hydrofobní radikál je sloučenina mající odlišnou polární skupinu. Takové molekuly a atomy mohou přicházet do styku s aminoalkylsulfo-skupinami prostřednictvím různých meziproduktů.

Podle struktury jsou izolovány parafinové (olefinové) a perfluorované radikály s přímým nebo rozvětveným řetězcem. Přítomnost hydrofobního radikálu umožňuje některým látkám snadno pronikat do dvouvrstvých lipidových membrán a také být zabudována do jejich struktur. Takové látky jsou součástí nepolárních aminokyselin, které jsou uvolňovány díky určitému indikátoru polarity bočního řetězce.

Při způsobu podle vynálezu, racionální klasifikace aminové radikály oddělené podle jejich polarity, tj. E. schopnost reagovat s vodou v přítomnosti fyziologický význam pH (7,0 pH). V souladu s typem, který obsahuje radikálně identifikovat několik tříd aminokyselin: nepolární, polární, aromatické negativně a pozitivně nabité skupiny.

Radikály s hydrofobními vlastnostmi způsobují obecné snížení rozpustnosti peptidů. Analogy s hydrofilními kvalitativních charakteristik způsobují tvorbu hydratačního pláště kolem aminokyselin a peptidů reakcí jejich rozpustnost.