Wygenerować wolnorodnikową substytucję alkanu?

Odpowiedź:

Zobacz poniżej:

Wyjaśnienie:

Alkany można przekształcić w Halogenalkany poprzez substytucję wolnych rodników, ponieważ wolne rodniki są wysoce reaktywne.

Najlepiej podzielić to na 3 kroki: Inicjacja, propagacja i rozwiązanie

Wykorzystajmy reakcję między chlorem i metanem (# CH_4 #), które mogą wystąpić w atmosferze.

Initation

1. # Cl_2 -> 2Cl ^. # Cząsteczki chloru są rozkładane przez światło UV i ulegają rozszczepienie homolityczne (elektrony w rozszczepionym wiązaniu kowalencyjnym trafiają do każdego z dwóch atomów, które się zmieniają wolne rodniki - gatunek o niesparowanym elektronie = reaktywny.)

2. Propagacja

   Te wolne rodniki będą działać i reagować z innymi otaczającymi je cząsteczkami: jak metan.

#Cl ^. + CH_4 -> HCl + CH_3 ^. #

Wolny rodnik odda swój samotny elektron, tworząc nowe wiązanie kowalencyjne z wodorem, powodując rozszczepienie wiązania C-H w metanie i utworzenie nowego rodnika (rodnika metylowego), który będzie reagował.

# CH3 ^. + Cl_2 -> CH3Cl + Cl ^. #

Ten etap może tworzyć fluorowcoalkan, chlorometan.

3 Zakończenie

Gdy dwa rodniki reagują ze sobą z nowej cząsteczki, która nie reaguje. Może to również stanowić pożądany produkt.

# CH3 ^. + Cl ^. -> CH3Cl #

To również produkowało chlorometan.

Lub w tym przypadku utwórz nowy alkan:

# CH3 ^. + CH3 ^. -> C_2H_6 #

Który wytwarza etan.