La diferencia clave entre la sustitución de radicales libres y la adición de radicales libres es que la sustitución de radicales libres implica el reemplazo de un grupo funcional con otro grupo funcional, mientras que la adición de radicales libres implica la adición de un nuevo grupo funcional a una molécula.
Un radical libre puede ser un átomo, una molécula o un ion que consta de un electrón de valencia desapareado. Hay dos tipos principales de reacciones de radicales: sustitución de radicales libres y reacciones de adición de radicales libres.
¿Qué es un radical libre?
Un radical libre puede ser un átomo, una molécula o un ion que consta de un electrón de valencia desapareado. Por lo general, estos electrones desapareados pueden hacer que los radicales libres sean altamente reactivos químicamente; sin embargo, puede haber algunas excepciones. Debido a su alta reactividad, la mayoría de los radicales libres tienden a dimerizarse espontáneamente. Por lo tanto, tienen una vida útil muy corta.
¿Qué es la sustitución de radicales libres?
La sustitución por radicales libres es un tipo de reacción de sustitución en la que intervienen los radicales libres como intermediario reactivo. Los intermedios reactivos son moléculas de vida corta, de alta energía y altamente reactivas. Estas moléculas se forman durante una reacción química que tiende a convertirse rápidamente en moléculas más estables. Además, una reacción de sustitución es un tipo de reacción química en la que un grupo funcional de un compuesto químico tiende a ser reemplazado por otro grupo funcional.
Figura 01: Diferentes pasos en las reacciones de radicales libres
La imagen de arriba indica los pasos de las reacciones de radicales libres en general; Los pasos 2 y 3 se denominan reacciones de iniciación donde se forman radicales libres a través de la homólisis. La homólisis se puede lograr usando calor o luz ultravioleta y usando iniciadores de radicales, p. peróxidos orgánicos, compuestos azoicos, etc. Los pasos finales 6 y 7 se denominan colectivamente terminación; aquí, el radical tiende a recombinarse con otra especie radical. Sin embargo, el radical a veces reacciona aún más donde ocurre la propagación. La propagación se da a partir de los pasos 4 y 5 en la imagen de arriba.
Algunos ejemplos de reacciones de sustitución de radicales incluyen la desoxigenación de Barton-McCombie, la reacción de Wohl-Ziegler, la reacción de Dowd-Beckwith, etc.
¿Qué es la suma de radicales libres?
La adición de radicales libres es un tipo de reacción de adición en la que se agrega un grupo funcional a un compuesto a través de un intermedio reactivo de radicales libres. Este tipo de adición puede ocurrir entre una especie radical y una no radical o entre dos especies radicales. Los pasos básicos de la adición de radicales libres incluyen la iniciación, la propagación de la cadena y la terminación de la cadena.
Figura 02: Adición radical de HBr en alquenos
Durante el proceso de iniciación, se utiliza un iniciador radical para la iniciación, donde se forma una especie radical a partir de un precursor no radical. Durante el proceso de propagación de la cadena, un radical libre tiende a reaccionar con una especie no radical para producir una nueva especie radical. El paso final es la terminación de la cadena, donde los dos radicales reaccionan entre sí, creando una especie no radical. Un ejemplo común de este tipo de reacción incluye la arilación de Meerwein.
Por lo general, las reacciones de adición de radicales libres se basan en que los reactivos tienen enlaces débiles para que puedan someterse a homólisis y formar especies de radicales. Cuando hay enlaces fuertes, el mecanismo de reacción se vuelve diferente de las reacciones habituales de adición de radicales libres.
¿Cuál es la diferencia entre la sustitución de radicales libres y la suma de radicales libres?
Un radical libre puede ser un átomo, una molécula o un ion que consta de un electrón de valencia desapareado. La diferencia clave entre la sustitución de radicales libres y la adición de radicales libres es que la sustitución de radicales libres implica el reemplazo de un grupo funcional con otro grupo funcional, mientras que la adición de radicales libres implica la adición de un nuevo grupo funcional a una molécula.
La siguiente figura enumera las diferencias entre la sustitución de radicales libres y la adición de radicales libres en forma tabular para una comparación lado a lado.
Resumen: sustitución de radicales libres frente a adición de radicales libres
Un radical libre puede ser un átomo, una molécula o un ion que consta de un electrón de valencia desapareado. La diferencia clave entre la sustitución de radicales libres y la adición de radicales libres es que la sustitución de radicales libres implica el reemplazo de un grupo funcional con otro grupo funcional, mientras que la adición de radicales libres implica la adición de un nuevo grupo funcional a una molécula.
