La differenza fondamentale tra sostituzione di radicali liberi e addizione di radicali liberi è che la sostituzione di radicali liberi comporta la sostituzione di un gruppo funzionale con un altro gruppo funzionale, mentre l'aggiunta di radicali liberi implica l'aggiunta di un nuovo gruppo funzionale a una molecola.
Un radicale libero può essere un atomo, una molecola o uno ione costituito da un elettrone di valenza spaiato. Esistono due tipi principali di reazioni radicaliche: reazioni di sostituzione di radicali liberi e reazioni di addizione di radicali liberi.
Cos'è un radicale libero?
Un radicale libero può essere un atomo, una molecola o uno ione costituito da un elettrone di valenza spaiato. Di solito, questi elettroni spaiati possono rendere i radicali liberi altamente reattivi chimicamente; tuttavia, possono esserci alcune eccezioni. A causa della loro elevata reattività, la maggior parte dei radicali liberi tende a dimerizzarsi spontaneamente. Pertanto, hanno una vita molto breve.
Cos'è la sostituzione dei radicali liberi?
La sostituzione dei radicali liberi è un tipo di reazione di sostituzione che coinvolge i radicali liberi come intermedi reattivi. Gli intermedi reattivi sono molecole di breve durata, ad alta energia e ad alta reattività. Queste molecole si formano durante una reazione chimica che tende a convertirsi rapidamente in molecole più stabili. Inoltre, una reazione di sostituzione è un tipo di reazione chimica in cui un gruppo funzionale in un composto chimico tende a essere sostituito da un altro gruppo funzionale.
Figura 01: Diversi passaggi nelle reazioni dei radicali liberi
L'immagine sopra indica le fasi delle reazioni dei radicali liberi in generale; le fasi 2 e 3 sono denominate reazioni di iniziazione in cui i radicali liberi si formano attraverso l'omolisi. L'omolisi può essere ottenuta utilizzando il calore o la luce UV e utilizzando iniziatori radicalici, ad es. perossidi organici, composti azoici, ecc. Le fasi finali 6 e 7 sono chiamate collettivamente terminazione; qui, il radicale tende a ricombinarsi con un' altra specie radicale. Tuttavia, il radicale a volte reagisce ulteriormente dove si verifica la propagazione. La propagazione è data dai passaggi 4 e 5 nell'immagine sopra.
Alcuni esempi di reazioni di sostituzione radicalica includono la deossigenazione di Barton-McCombie, la reazione di Wohl-Ziegler, la reazione di Dowd-Beckwith, ecc.
Cos'è l'aggiunta di radicali liberi?
L'addizione di radicali liberi è un tipo di reazione di addizione in cui un gruppo funzionale viene aggiunto a un composto attraverso un intermedio reattivo ai radicali liberi. Questo tipo di addizione può verificarsi tra una specie radicale e una non radicale o tra due specie radicaliche. I passaggi di base dell'aggiunta di radicali liberi includono l'inizio, la propagazione della catena e la terminazione della catena.
Figura 02: Aggiunta radicale di HBr su Alkenes
Durante il processo di iniziazione, per l'iniziazione viene utilizzato un iniziatore radicale, in cui una specie radicale si forma da un precursore non radicale. Durante il processo di propagazione della catena, un radicale libero tende a reagire con una specie non radicale per produrre una nuova specie radicale. Il passaggio finale è la terminazione della catena, in cui i due radicali reagiscono tra loro, creando una specie non radicale. Un esempio comune di questo tipo di reazione include l'arilazione di Meerwein.
Tipicamente, le reazioni di addizione di radcal liberi si basano sui reagenti che hanno legami deboli in modo che possano subire l'omolisi formando specie radicaliche. Quando ci sono legami forti, il meccanismo di reazione diventa diverso dalle normali reazioni di addizione di radicali liberi.
Qual è la differenza tra sostituzione di radicali liberi e addizione di radicali liberi?
Un radicale libero può essere un atomo, una molecola o uno ione costituito da un elettrone di valenza spaiato. Il differenza fondamentale tra sostituzione di radicali liberi e addizione di radicali liberi è quello la sostituzione di radicali liberi comporta la sostituzione di un gruppo funzionale con un altro gruppo funzionale, mentre l'aggiunta di radicali liberi implica l'aggiunta di un nuovo gruppo funzionale a una molecola.
La figura seguente elenca le differenze tra sostituzione di radicali liberi e addizione di radicali liberi in forma tabellare per il confronto affiancato.
Riepilogo – Sostituzione di radicali liberi vs aggiunta di radicali liberi
Un radicale libero può essere un atomo, una molecola o uno ione costituito da un elettrone di valenza spaiato. La differenza chiave tra sostituzione di radicali liberi e addizione di radicali liberi è quella la sostituzione di radicali liberi implica la sostituzione di un gruppo funzionale con un altro gruppo funzionale, mentre l'aggiunta di radicali liberi implica l'aggiunta di un nuovo gruppo funzionale a una molecola.
