Reacții radicale în reactorul Pantone. de către doctorul PG în oceanografie.

Aflați mai multe: forum despre înțelegerea motorului panton și a dopajului cu apă

Introducere.

Reacțiile radicale au loc după excitația unui electron al unui atom care se schimbă la starea singlet (s2 sau s1) apoi la starea triplet (T1) care este mai stabilă prin schimbarea spinului său. Acest electron își transmite energia către alți atomi pentru a iniția reacții sau revine la starea sa inițială (s0) prin reemiterea căldurii sau a unui foton de fosforescență.

Voi numi acest atom „S”, 3S * atunci când este excitat la starea de triplet.

Reacțiile de tip I pot avea loc între acest atom de S și un substrat „RH” unde R = r-CH-CH2-r.

3S * + RH -> S + RH * (transmisie directă a energiei)

3S * + RH -> SH. + R. (ruperea unui hidrogen care duce la formarea radicalilor)

Reacțiile de tip II utilizează un intermediar, de exemplu oxigen, care apare în mod natural sub forma unui di-radical .OO. care devine oxigen singol 1O2 *

3S * + O2 -> S + 1O2 *
1O2 * + RH -> ROOH (hidroperoxid)

De acolo pot avea loc o serie întreagă de reacții:

R. + O2 (.OO.) -> ROO.

ROO. + SH. -> ROOH + S
ROO. + ROOH -> RO. + RO.

RO. + SH. -> ROH (alcool) + S
RO. + RH -> ROH + R.
RO. + O2 -> RO (cetonă) + HO2.

RO. –Rearanjare moleculară de tip Mac Lafferty–> r-CHO (aldehidă) + r. cracare

RO. + O2 -> r-CO-CH3 (cetonă) + r (alchenă) + fisurare HO2

ROOH –energie-> RO. + HO.

HO. + HO. -> H2O2 (peroxid de hidrogen)
HO. + R. -> ROH (alcool)

HO2. -> O2 + H.

RO (cetonă) –energie + rearanjare moleculară-> r-CO-CH3 (cetonă mai scurtă) + r (alchenă) fisurare

După cum se poate observa, aceste reacții se împletesc și pot fi generate o multitudine de produse, incluzând cetone, alcooli, aldehide, alchene, de dimensiuni identice sau mai mici decât molecula de pornire.
[Edit]

Exemplu cu octan (28)

Schematizez octanul C8H18 în această formă H3C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 sau H3C- (CH2) 6-CH3.

Molecula este simetrică, deci există 4 posibilități de atac radical:

a) ° H2C- (CH2) 6-CH3
b) H3C- ° CH- (CH2) 5-CH3
c) H3C-CH2-°CH-(CH2)4-CH3
d) H3C-(CH2)2-°CH-(CH2)3-CH3

De acolo vom avea formare de peroxizi 4:

a) ° OOCH2- (CH2) 6-CH3
b) H3C-HCOO ° - (CH2) 5-CH3
c) H3C-CH2-HCOO°-(CH2)4-CH3
d) H3C-(CH2)2-HCOO°-(CH2)3-CH3

Prin tragerea unui H ° pe o altă moleculă, se vor forma hidroperoxizii corespunzători:

a) HOOCH2- (CH2) 6-CH3
b) H3C-HCOOH- (CH2) 5-CH3
c) H3C-CH2-HCOOH-(CH2)4-CH3
d) H3C-(CH2)2-HCOOH-(CH2)3-CH3

Poate duce la un alcool primar și secundar 3 favorizat, deoarece radicalii sunt mai stabili pe grupele terțiare decât pe cele secundare decât pe cele primare:

a) HOCH2- (CH2) 6-CH3 (alcool primar)
b) H3C-HCOH- (CH2) 5-CH3 (alcool secundar)
c) H3C-CH2-HCOH- (CH2) 4-CH3 (alcool secundar)
d) H3C- (CH2) 2-HCOH- (CH2) 3-CH3 (alcool secundar)

sau o aldehidă și cetone 3:

a) OCH- (CH2) 6-CH3
b) H3C-CO- (CH2) 5-CH3
c) H3C-CH2-CO-(CH2)4-CH3
d) H3C-(CH2)2-CO-(CH2)3-CH3

Prin rearanjare moleculară cetonele pot duce la molecule mai scurte:

b) H3C-CO- (CH2) 5-CH3 [C8] -> H3C-CO-CH3 [C3] + HC = CH- (CH2) 2-CH3 [C5]
c) H3C-CH2-CO- (CH2) 4-CH3 [C8] -> H3C-CH2-CO-CH3 [C4] + HC = CH-CH2-CH3 [C4]
d) H3C-(CH2)2-CO-(CH2)3-CH3 [C8] -> H2C=CH2 [C2]+ H3C-CO-(CH2)3-CH3 [C6]
d) H3C-(CH2)2-CO-(CH2)3-CH3 [C8] -> H2C=CH-CH3 [C3]+ H3C-CO-(CH2)2-CH3 [C5]

Pe scurt, această fisurare duce la molecule de la C2 la C6. În plus, moleculele nesaturate vor fi excitate mai ușor și vor reacționa mai bine la reacțiile radicale, deoarece C = C <=> ° CC °.

Acest lucru explică, de asemenea, rearanjarea cu cetone, care sunt, de asemenea, sub formă de enoli: -CO-CH2- <=> -HOC = CH-

Aflați mai multe: forum despre înțelegerea motorului panton și a dopajului cu apă