Универсали на свободните радикални реакции

Разделянето на химическите връзки произвежда свободни радикали. Реакциите, предизвикани от свободните радикали, се наричат ​​реакции на свободни радикали или верижни реакции от типа на свободните радикали. Радикалните реакции обикновено преминават през три етапа: започване на веригата, разпространение на веригата или образуване на верига и прекъсване на веригата. Етапът на започване на веригата е етапът на производство на свободни радикали. Тъй като хомолизата на връзката изисква енергия, фазата на започване на веригата изисква топлина или светлина.
Някои съединения са много активни и лесно произвеждат свободни радикали от активни частици, които се наричат ​​инициатори. Свободните радикали понякога могат да бъдат получени чрез REDOX реакции на пренос на един електрон. Етапът на верижно прехвърляне е етапът на трансформация от един свободен радикал в друг свободен радикал, подобно на щафетно състезание, свободните радикали непрекъснато се предават, като верига един по един, така че се нарича верижна реакция. Етапът на прекъсване на веригата е етапът на изчезване на свободните радикали. Свободните радикали се сдвояват, за да образуват връзки. Всички свободни радикали изчезват и реакцията на свободните радикали спира.
Реакцията на свободните радикали се характеризира с липса на очевиден ефект на разтворителя, киселината, основата и други катализатори нямат очевиден ефект върху реакцията, когато има кислород в реакционната система (или има някои примеси, които могат да уловят свободните радикали), реакцията често има индукционен период.
Реакция на термичен крекинг
При липса на кислород въглерод-въглеродната връзка се разпада в алканите при високи температури (около 800 градуса C) и големи молекулни съединения се трансформират в малки, реакция, наречена пиролиза. След преработка на петрол, в допълнение към бензина, има парафин с относително голямо молекулно тегло като керосин и дизел; Чрез реакцията на термичен крекинг той може да се трансформира в съединения с малки молекули като бензин, метан, етан, етилен и пропилен. Процесът е много сложен, продуктите също са сложни. Както връзките въглерод-въглерод, така и връзките въглерод-водород могат да бъдат разкъсани и разкъсването може да се случи в средата на молекулата или от едната страна на молекулата. Колкото по-голяма е молекулата, толкова по-лесно е да се счупи и молекулата след горещ крекинг може също да бъде отново горещо крекирана. Реакционният механизъм на реакцията на горещ крекинг е реакцията на свободните радикали под действието на топлина, а използваната суровина е смес.
Свободните радикали, произведени след термичен крекинг, могат да се свържат един с друг. Свободните радикали, получени чрез термичен крекинг, също могат да бъдат разкъсани чрез CH връзки, за да се получат алкени.
Общият резултат е термичното крекиране на големи алканови молекули в по-малки алкани и алкени. Тази реакция е трудна за извършване в лабораторията, но е много важна в индустрията. При промишлен горещ крекинг парафинът се смесва с водна пара в тръба през нагревателно устройство от около 800 градуса и след това се охлажда до 300 ~ 400 градуса, което се извършва за по-малко от една секунда, след което продуктите от горещия крекинг се разделят от метод на замразяване. Чрез тази реакция могат да се получат суровини като пластмаси, каучук и влакна.
Например реакцията на термичен крекинг с катализатор може да намали температурата, но механизмът на реакцията не е реакция на свободни радикали, а йонна реакция.
Реакция на окисление и горене
В живота често се сблъскваме с това явление, хората имат бръчки, когато остареят, гумените продукти стават твърди и лепкави след дълго време, пластмасовите продукти стават твърди и лесни за напукване след дълго време, а хранителното масло се влошава след дълго време. Тези явления се наричат ​​стареене. Процесът на стареене е много бавен и причината за стареенето е, че кислородът във въздуха навлиза в различни молекули с активен водород и възниква автооксидация, а след това се появяват други реакции.
Всички алкани могат да бъдат изгорени и когато са напълно изгорени, реагентите са напълно унищожени, образувайки въглероден диоксид и вода и отделяйки много топлина.
При горене пламъкът е светлосин, не ярък.