Apakah perbezaan antara penggantian radikal bebas dan penggantian nukleofilik

The Perbezaan utama antara penggantian radikal bebas dan penggantian nukleofilik Adakah tindak balas penggantian radikal bebas melibatkan spesies kimia radikal bebas yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan, sedangkan tindak balas penggantian nukleofilik melibatkan nukleofil yang mempunyai pasangan elektron yang boleh disumbangkan.

Penggantian radikal bebas adalah sejenis tindak balas kimia sintetik organik di mana satu atom dalam molekul digantikan oleh atom lain atau sekumpulan atom. Penggantian nukleofilik, sebaliknya, adalah sejenis tindak balas kimia di mana komponen kimia kaya elektron cenderung menggantikan kumpulan berfungsi dalam molekul kekurangan elektron.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah penggantian radikal percuma
3. Apakah penggantian nukleofilik 
4. Penggantian radikal bebas vs penggantian nukleofilik dalam bentuk jadual
5. Ringkasan -Penggantian radikal bebas vs penggantian nukleofilik 

Apakah penggantian radikal percuma?

Penggantian radikal bebas adalah sejenis tindak balas kimia sintetik organik di mana satu atom dalam molekul digantikan oleh atom lain atau sekumpulan atom. Selalunya, tindak balas penggantian radikal bebas melibatkan pecahan ikatan karbon hidrogen dalam alkana seperti metana dan propana. Selepas itu, bentuk ikatan baru, yang juga berlaku dalam kumpulan alkil seperti metil dan etil.

Rajah 01: Penggantian radikal bebas dalam molekul umum

Contohnya, molekul asid etanoik mengandungi kumpulan metil. Ia mempunyai ikatan karbon hidrogen yang boleh berkelakuan sama dengan mereka yang berada dalam molekul metana. Oleh itu, ia boleh menjadi etana rosak dan digantikan oleh sesuatu yang lain dengan cara yang sama. E.g. tindak balas antara metana dan klorin dengan kehadiran cahaya UV.

Radikal bebas boleh digambarkan sebagai atom atau kumpulan atom yang mempunyai elektron tunggal yang tidak berpasangan. Biasanya, tindak balas penggantian radikal bebas melibatkan jenis radikal ini. Radikal bebas membentuk apabila ikatan kimia berpecah sama rata, di mana setiap atom mendapat salah satu daripada dua elektron ikatan. Kami menyebutnya pembelahan hemolitik. Apabila menunjukkan jika komponen kimia adalah radikal bebas, kami menggunakan titik yang dilampirkan pada formula kimia untuk menunjukkan elektron yang tidak berpasangan.

Apakah penggantian nukleofilik?

Penggantian nukleofilik adalah sejenis tindak balas kimia di mana komponen kimia kaya elektron cenderung menggantikan kumpulan berfungsi dalam molekul kekurangan elektron. Spesies kimia kaya elektron dinamakan sebagai nukleofil, dan spesies kekurangan elektron dipanggil elektrofil. Sebatian kimia yang mempunyai elektrofil dan kumpulan berfungsi dinamakan sebagai substrat.

Rajah 02: Contoh mekanisme tindak balas penggantian nukleofilik

Dalam tindak balas jenis ini, sepasang elektron nukleofil cenderung menyerang molekul substrat untuk mengikatnya. Pada masa yang sama, kumpulan berfungsi meninggalkan molekul. Oleh itu, kami menyebutnya kumpulan yang meninggalkan. Kumpulan meninggalkan ini berlepas dengan pasangan elektron. Reaksi ini memberikan R-NUC sebagai produk utama di mana r adalah molekul substrat, dan nuc adalah nukleofil. Kadang -kadang, nukleofil elektrik neutral atau boleh dikenakan negatif. Begitu juga, substrat kadang -kadang neutral atau positif dikenakan.

Sebagai contoh, hidrolisis alkil bromida adalah sejenis penggantian nukleofilik. Dalam reaksi itu, nukleofil adalah kumpulan hidroksida (OH-), dan kumpulan meninggalkan adalah anion bromida (br-). Selain itu, tindak balas jenis ini sangat biasa dalam kimia organik.

Apakah perbezaan antara penggantian radikal bebas dan penggantian nukleofilik?

Penggantian radikal bebas adalah sejenis tindak balas kimia sintetik organik di mana satu atom dalam molekul digantikan oleh atom lain atau sekumpulan atom. Penggantian nukleofilik adalah sejenis tindak balas kimia di mana komponen kimia kaya elektron cenderung menggantikan kumpulan berfungsi dalam molekul kekurangan elektron. Perbezaan utama antara penggantian radikal bebas dan penggantian nukleofilik ialah tindak balas penggantian radikal bebas melibatkan spesies kimia radikal bebas yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan, sedangkan tindak balas penggantian nukleofilik melibatkan nukleofil yang mempunyai pasang elektron yang boleh disumbangkan.

Infographic di bawah membentangkan perbezaan antara penggantian radikal bebas dan penggantian nukleofilik dalam bentuk tabular untuk perbandingan sampingan.

Ringkasan -Penggantian radikal bebas vs penggantian nukleofilik

Perbezaan utama antara penggantian radikal bebas dan penggantian nukleofilik ialah tindak balas penggantian radikal bebas melibatkan spesies kimia radikal bebas yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan, sedangkan tindak balas penggantian nukleofilik melibatkan nukleofil yang mempunyai pasang elektron yang boleh disumbangkan.

Rujukan:

1. "Apakah penggantian radikal percuma?" Kimia Libreetexts, Libretexts, 13 Sept. 2020.

Ihsan gambar:

1. "FreeradicalSubstitutionGeneraldescr (1)" oleh V8rik di Wikipedia Bahasa Inggeris (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "VicariousNucleophilicsubstitution" oleh Bahasa Inggeris Wikipedia User V8rik (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia