Thay thế gốc tự do

Phản ứng dây chuyền dưới ánh sáng mặt trời

• Alkanes phản ứng với clo hoặc brom trong ánh sáng tử ngoại.
• Cơ chế là thay thế gốc tự do, gồm ba bước.
• Trong khi đó, cracking biến dầu nặng thành các phân tử hữu ích.

Ba bước

• khởi đầu — ánh sáng UV tách halogen thành gốc tự do:
  $$\text{Cl}_2 \rightarrow 2\,\text{Cl}\cdot$$
• lan truyền — các gốc tự do phản ứng và tạo ra các gốc tự do mới:
  $$\text{Cl}\cdot + \text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\cdot + \text{HCl}$$
  $$\text{C}_2\text{H}_5\cdot + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl} + \text{Cl}\cdot$$
• kết thúc — hai gốc tự do liên kết lại, kết thúc chuỗi:
  $$\text{Cl}\cdot + \text{C}_2\text{H}_5\cdot \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{Cl}$$

Thay thế gốc tự do: khởi đầu, lan truyền và kết thúc

Tại sao cracking lại hữu ích

• Phá vỡ phân tách các phân đoạn dầu thô nặng thành các ankan và anken có độ dài $M_r$ thấp hơn — cả hai đều hữu ích hơn.

Đốt cháy hoàn toàn tạo ra CO2 và nước; đốt không hoàn toàn cũng tạo ra CO và muội than

Tại sao bạn nhận được hỗn hợp

• Thay thế gốc tự do khó kiểm soát — nó hiếm khi cho ra một sản phẩm thuần nhất.
• Clo có thể thay thế lần nữa: CH₃Cl → CH₂Cl₂ → CHCl₃ → CCl₄.
• Kết thúc cũng liên kết các gốc tự do theo các cách khác nhau (ví dụ: các mạch dài hơn như C₂H₆ từ hai CH₃·).
• Vì vậy bạn sẽ nhận được một hỗn hợp, sau đó phải được tách riêng — đây là một nhược điểm thực tế của phản ứng này.

Bạn đã nắm vững