자유 라디칼 반응의 보편성

화학 결합이 분리되면 자유 라디칼이 생성됩니다. 자유 라디칼에 의해 유발되는 반응을 자유 라디칼 반응 또는 자유 라디칼 유형 연쇄 반응이라고 합니다. 라디칼 반응은 일반적으로 사슬 개시, 사슬 전파 또는 사슬 형성, 사슬 종결의 세 단계를 거칩니다. 연쇄 개시 단계는 자유 라디칼을 생성하는 단계입니다. 결합의 균질화에는 에너지가 필요하므로 사슬 개시 단계에는 열이나 빛이 필요합니다.
일부 화합물은 매우 활성적이어서 개시제라고 불리는 활성 입자 자유 라디칼을 쉽게 생성합니다. 자유 라디칼은 때때로 단일 전자 전달의 REDOX 반응에 의해 생성될 수 있습니다. 연쇄전달단계는 하나의 활성산소에서 다른 활성산소로 전환되는 단계로 릴레이 경주처럼 활성산소가 하나씩 사슬처럼 끊임없이 전달되므로 이를 연쇄반응이라고 합니다. 사슬종결단계는 활성산소가 소멸되는 단계이다. 자유 라디칼은 서로 쌍을 이루어 결합을 형성합니다. 모든 활성산소가 사라지고 활성산소 반응이 중단됩니다.
자유 라디칼 반응은 뚜렷한 용매 효과가 없는 것이 특징이며, 산, 염기 및 기타 촉매는 반응에 뚜렷한 영향을 미치지 않습니다. 반응 시스템에 산소가 있을 때(또는 자유 라디칼을 포획할 수 있는 일부 불순물이 있는 경우) 반응은 종종 다음과 같습니다. 유도 기간.
열분해 반응
산소가 없으면 고온(약 800°C)에서 알칸의 탄소-탄소 결합이 끊어지고, 큰 분자 화합물이 작은 화합물로 변환되는데, 이 반응을 열분해라고 합니다. 석유 가공 후 휘발유 외에 등유, 경유 등 상대적으로 분자량이 큰 파라핀이 있습니다. 열 분해 반응을 통해 가솔린, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로필렌과 같은 저분자 화합물로 변환될 수 있습니다. 공정도 매우 복잡하고 제품도 복잡합니다. 탄소-탄소 결합과 탄소-수소 결합은 모두 끊어질 수 있으며, 끊어짐은 분자의 중간이나 분자의 한쪽에서 발생할 수 있습니다. 분자가 클수록 깨지기 쉽고, 열간 분해 후 분자도 다시 열간 분해될 수 있습니다. 열간 분해 반응의 반응 메커니즘은 열 작용에 따른 자유 라디칼 반응이며 사용되는 원료는 혼합물입니다.
열 분해 후 생성된 자유 라디칼은 서로 결합할 수 있습니다. 열 분해에 의해 생성된 자유 라디칼은 CH 결합을 통해 파괴되어 알켄을 생성할 수도 있습니다.
전체적인 결과는 큰 알칸 분자가 더 작은 알칸과 알켄으로 열분해되는 것입니다. 이 반응은 실험실에서는 수행하기 어렵지만 산업에서는 매우 중요합니다. 공업적인 열간분해는 약 800도의 가열장치를 통해 파라핀을 관내의 수증기와 혼합한 후 300~400도까지 냉각시켜 1초 이내에 완료되며, 열간분해 생성물을 분리하는 공정 냉동방법. 이 반응을 통해 플라스틱, 고무, 섬유 등의 원료를 얻을 수 있습니다.
예를 들어, 촉매를 이용한 열분해 반응은 온도를 낮출 수 있지만, 반응 메커니즘은 자유 라디칼 반응이 아닌 이온 반응이다.
산화반응 및 연소
우리는 생활 속에서 흔히 이런 현상을 접하게 되는데, 사람은 나이가 들면 주름이 생기고, 고무 제품은 시간이 지나면 딱딱해지고 끈적해지며, 플라스틱 제품은 시간이 지나면 딱딱해지고 부서지기 쉽고, 식용유는 시간이 지나면 변질됩니다. 이러한 현상을 노화라고 합니다. 노화 과정은 매우 느리며, 노화가 일어나는 이유는 공기 중의 산소가 활성수소와 함께 다양한 분자로 들어가서 자가산화작용을 일으키고, 이후 다른 반응이 일어나기 때문입니다.
모든 알칸은 연소가 가능하며 완전히 연소되면 반응물은 완전히 파괴되어 이산화탄소와 물을 형성하며 많은 열을 방출합니다.
연소할 때 불꽃은 밝지 않고 연한 파란색입니다.