Sự khác biệt cơ bản giữa thay thế gốc tự do và bổ sung gốc tự do là sự thay thế gốc tự do liên quan đến việc thay thế một nhóm chức bằng một nhóm chức khác, trong khi việc bổ sung gốc tự do bao gồm việc bổ sung một nhóm chức mới vào phân tử.
Một gốc tự do có thể là một nguyên tử, phân tử hoặc ion bao gồm một điện tử hóa trị chưa ghép đôi. Có hai loại phản ứng gốc chính: phản ứng thay thế gốc tự do và phản ứng cộng gốc tự do.
Cấp tiến miễn phí là gì?
Một gốc tự do có thể là một nguyên tử, phân tử hoặc ion bao gồm một điện tử hóa trị chưa ghép đôi. Thông thường, các điện tử chưa ghép đôi này có thể làm cho các gốc tự do có phản ứng hóa học cao; tuy nhiên, có thể có một số ngoại lệ. Do khả năng phản ứng cao của chúng, hầu hết các gốc tự do có xu hướng tự động hóa đime hóa. Do đó, chúng có thời gian tồn tại rất ngắn.
Thay thế Cấp tiến Miễn phí là gì?
Thay thế gốc tự do là một loại phản ứng thay thế bao gồm các gốc tự do là chất trung gian phản ứng. Chất trung gian phản ứng là những phân tử có tuổi thọ ngắn, năng lượng cao và phản ứng cao. Các phân tử này hình thành trong một phản ứng hóa học có xu hướng chuyển đổi nhanh chóng thành các phân tử ổn định hơn. Hơn nữa, phản ứng thay thế là một loại phản ứng hóa học trong đó một nhóm chức trong hợp chất hóa học có xu hướng được thay thế bằng một nhóm chức khác.
Hình 01: Các bước khác nhau trong các phản ứng cấp tiến miễn phí
Hình trên chỉ ra các bước của phản ứng gốc tự do nói chung; bước 2 và 3 được đặt tên là phản ứng khởi đầu trong đó các gốc tự do hình thành thông qua quá trình đồng phân. Quá trình đồng phân có thể đạt được bằng cách sử dụng nhiệt hoặc tia UV và sử dụng các chất khơi mào gốc, ví dụ: peroxit hữu cơ, các hợp chất azo, v.v … Các bước cuối cùng 6 và 7 được gọi chung là kết thúc; ở đây, gốc có xu hướng tái kết hợp với một loại gốc khác. Tuy nhiên, gốc đôi khi phản ứng thêm ở nơi xảy ra sự lan truyền. Việc truyền giống được thực hiện từ bước 4 và 5 trong hình trên.
Một số ví dụ về phản ứng thay thế triệt để bao gồm khử oxy hóa Barton-McCombie, phản ứng Wohl-Ziegler, phản ứng Dowd-Beckwith, v.v.
Bổ sung Radical Miễn phí là gì?
Cộng gốc tự do là một loại phản ứng cộng trong đó một nhóm chức được thêm vào hợp chất thông qua chất trung gian phản ứng gốc tự do. Kiểu bổ sung này có thể xảy ra giữa một loài gốc và một loài không gốc hoặc giữa hai loài triệt để. Các bước cơ bản của quá trình bổ sung gốc tự do bao gồm bắt đầu, lan truyền chuỗi và kết thúc chuỗi.
Hình 02: Bổ sung triệt để HBr trên Alkenes
Trong quá trình khởi tạo, chất khơi mào gốc được sử dụng cho quá trình khởi đầu, nơi mà loài gốc hình thành từ tiền chất không gốc. Trong quá trình lan truyền chuỗi, một gốc tự do có xu hướng phản ứng với một loài không gốc để tạo ra một gốc mới. Bước cuối cùng là kết thúc chuỗi, nơi hai gốc phản ứng với nhau, tạo ra một loài không gốc. Một ví dụ phổ biến của loại phản ứng này bao gồm quá trình aryl hóa Meerwein.
Thông thường, các phản ứng cộng gốc tự do dựa trên các thuốc thử có liên kết yếu để chúng có thể trải qua quá trình đồng phân tạo thành các gốc gốc. Khi có các liên kết mạnh, cơ chế phản ứng trở nên khác với các phản ứng cộng gốc tự do thông thường.
Sự khác biệt giữa thay thế cấp tiến miễn phí và bổ sung cấp tiến miễn phí là gì?
Một gốc tự do có thể là một nguyên tử, phân tử hoặc ion bao gồm một điện tử hóa trị chưa ghép đôi. Sự khác biệt cơ bản giữa thay thế gốc tự do và bổ sung gốc tự do là sự thay thế gốc tự do liên quan đến việc thay thế một nhóm chức bằng một nhóm chức khác, trong khi việc bổ sung gốc tự do bao gồm việc bổ sung một nhóm chức mới vào phân tử.
Hình sau liệt kê sự khác biệt giữa thay thế gốc tự do và bổ sung gốc tự do ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Thay thế cấp tiến miễn phí so với bổ sung cấp tiến miễn phí
Gốc tự do có thể là một nguyên tử, phân tử hoặc ion bao gồm một điện tử hóa trị chưa ghép đôi. Sự khác biệt cơ bản giữa thay thế gốc tự do và bổ sung gốc tự do là sự thay thế gốc tự do liên quan đến việc thay thế một nhóm chức bằng một nhóm chức khác, trong khi việc bổ sung gốc tự do bao gồm việc bổ sung một nhóm chức mới vào phân tử.
