자유 라디칼 반응

탄소 자유 라디칼의 정의와 구조
결합이 분리되면 자유 라디칼이라고 불리는 고독한 전자를 가진 원자나 그룹이 생성됩니다. 수소 원자에 고립 전자가 있는 자유 라디칼을 수소 라디칼이라고 합니다. 탄소 원자에 고립 전자가 있는 자유 라디칼을 탄소 라디칼이라고 합니다. 알칸의 CH 결합이 동질분해될 때 수소 자유 라디칼과 알킬 자유 라디칼(탄소 자유 라디칼)이 생성됩니다. 자유라디칼 탄소 sp2 혼성체, 3개의 sp2 혼성 오비탈은 평면 삼각형 구조를 가지며, 각각의 sp2 혼성 오비탈과 다른 원자 오비탈은 축 중첩에 의해 σ 결합을 형성하며, 결합 오비탈에는 한 쌍의 반대 스핀 전자가 있습니다. p 오비탈은 이 평면에 수직이고 p 오비탈은 고독한 전자가 차지합니다.
2. 결합해리에너지와 탄소라디칼 안정성
(1) 결합 해리 에너지
분자 내의 원자는 항상 평형 위치 주위에서 작은 진동을 하고 있으며, 분자 진동은 실온에서 분자가 바닥 상태에 있을 때 스프링으로 연결된 공의 움직임과 유사하며 진폭은 작습니다. 에너지를 흡수하고 진폭이 증가합니다. 충분한 에너지를 흡수하면 어느 정도 진폭이 증가하여 결합이 끊어지며, 흡수된 열량은 결합해리반응의 엔탈피(ΔH)로, 결합에너지, 즉 결합-해리에너지는 Ed로 표현된다.
(2) 탄소자유라디칼의 안정성
라디칼의 안정성은 모 화합물보다 훨씬 불안정하고 모 화합물보다 덜 안정한 모 화합물의 안정성을 의미합니다. 위의 CH 결합 해리 에너지 데이터에서 CH4의 CH 결합 해리 에너지가 가장 크고 같은 계열의 첫 번째 화합물이 상대적으로 특별한 경우가 많다는 것을 알 수 있습니다. 1차 탄소에서 CH3CH3 및 CH3CH2CH3의 수소 해리 에너지는 CH4의 수소 해리 에너지보다 약간 낮으며 둘 다 1차 자유 라디칼을 형성합니다. CH3CH2CH3의 2차 탄소 원자에 있는 수소는 해리 에너지가 낮고 2차 자유 라디칼을 형성합니다. (CH3)3CH의 3차 탄소 원자에 있는 수소가 분해되어 해리 에너지가 가장 낮고 3차 자유 라디칼을 형성합니다. 이러한 결합 해리 반응의 산물 중 하나는 모두 동일하다는 것입니다. 따라서 결합 해리 에너지의 차이는 탄소 라디칼의 안정성이 다르다는 것을 반영합니다. 해리 에너지가 낮을수록 탄소 라디칼은 더 안정적입니다. 따라서 탄소 라디칼의 안정성 순서는 다음과 같습니다.
3°C·>2°C·>1°C·>H3C·
알칸에서는 CC 결합도 해리될 수 있습니다.