استبدال الجذور الحرة

تفاعلات سلسلة في الضوء

• تتفاعل الألكانات مع الكلور أو البروم في الضوء فوق البنفسجي.
• الآلية هي استبدال بالجذور الحرة، في ثلاث خطوات.
• الكسر الحراري meanwhile يحول الزيت الثقيل إلى جزيئات مفيدة.

الثلاث خطوات

• البداية — الضوء فوق البنفسجي يفصل الهالوجين إلى جذور حرة:
  $$\text{Cl}_2 \rightarrow 2\,\text{Cl}\cdot$$
• النشر — الجذور الحرة تتفاعل وتنتج جذوراً جديدة:
  $$\text{Cl}\cdot + \text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\cdot + \text{HCl}$$
  $$\text{C}_2\text{H}_5\cdot + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + \text{Cl}\cdot$$
• النهاية — جذران حران يتحدان، وينهيان السلسلة:
  $$\text{Cl}\cdot + \text{C}_2\text{H}_5\cdot \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl}$$

استبدال بالجذور الحرة: البداية، النشر والنهاية

لماذا الكسر الحرادي مفيد

• التحطيم يحول الكسور البترولية الثقيلة إلى ألكانات وألكينات ذات $M_r$ أقل — وكلاهما أكثر فائدة.

الاحتراق التام يعطي CO2 وماء; غير التام يعطي أيضاً CO وفحم أسود

سبب الحصول على خليط

• استبدال الجذور الحرة يصعب التحكم فيه — نادراً ما يعطي منتجاً واحداً نقياً.
• يمكن للكلور أن يستبدل مرة أخرى: CH₃Cl → CH₂Cl₂ → CHCl₃ → CCl₄.
• النهاية also تربط الجذور الحرة بطرق مختلفة (مثلاً سلاسل أطول مثل C₂H₆ من اثنين من CH₃·).
• لذلك تحصل على خليط، يجب فصله لاحقاً — وهو عيب كبير لهذا التفاعل.

لقد فهمت الأمر