फ्री रेडिकल रिएक्शन

कार्बन मुक्त कणों की परिभाषा और संरचना
जब कोई बंधन विभाजित होता है, तो यह अकेले इलेक्ट्रॉनों वाले परमाणुओं या समूहों का निर्माण करता है, जिन्हें मुक्त कण कहा जाता है। हाइड्रोजन परमाणु पर एक अकेले इलेक्ट्रॉन वाले मुक्त रेडिकल को हाइड्रोजन रेडिकल कहा जाता है। कार्बन परमाणु पर एक अकेले इलेक्ट्रॉन वाले मुक्त रेडिकल को कार्बन रेडिकल कहा जाता है। एक हाइड्रोजन मुक्त रेडिकल और एक एल्काइल फ्री रेडिकल (कार्बन फ्री रेडिकल) तब उत्पन्न होते हैं जब एक अल्केन में सीएच बंधन होमोलिसिस होता है। मुक्त रेडिकल कार्बन sp2 हाइब्रिड, तीन sp2 हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में एक समतल त्रिभुज संरचना होती है, प्रत्येक sp2 हाइब्रिड ऑर्बिटल और अन्य परमाणु ऑर्बिटल्स अक्षीय ओवरलैप द्वारा एक σ बंधन बनाते हैं, बॉन्डिंग ऑर्बिटल में विपरीत स्पिन इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी होती है। एपी ऑर्बिटल इस विमान के लंबवत है, और पी ऑर्बिटल पर एक अकेला इलेक्ट्रॉन रहता है।
2. बंधन पृथक्करण ऊर्जा और कार्बन रेडिकल स्थिरता
(1) बंधन पृथक्करण ऊर्जा
एक अणु में परमाणु हमेशा अपनी संतुलन स्थिति के आसपास छोटे-छोटे कंपन करते रहते हैं, आणविक कंपन एक स्प्रिंग से जुड़ी गेंद की गति के समान होते हैं, कमरे के तापमान पर, जब अणु जमीनी अवस्था में होते हैं, तो आयाम छोटा होता है, अणु ऊर्जा को अवशोषित करें, और आयाम बढ़ जाता है। यदि पर्याप्त ऊर्जा अवशोषित की जाती है, तो आयाम एक निश्चित सीमा तक बढ़ जाता है, बंधन टूट जाता है, और अवशोषित गर्मी बंधन पृथक्करण प्रतिक्रिया की एन्थैल्पी (ΔH) होती है, और बंधन ऊर्जा, या बंधन-पृथक्करण ऊर्जा, एड में व्यक्त की जाती है।
(2) कार्बन मुक्त कणों की स्थिरता
रेडिकल की स्थिरता उसके मूल यौगिक की स्थिरता को संदर्भित करती है, जो मूल यौगिक की तुलना में बहुत अधिक अस्थिर है, और मूल यौगिक की तुलना में कम स्थिर है। सीएच बांड के उपरोक्त पृथक्करण ऊर्जा डेटा से, यह देखा जा सकता है कि सीएच 4 में सीएच बांड की पृथक्करण ऊर्जा सबसे बड़ी है, और उसी श्रृंखला में पहला यौगिक अक्सर अपेक्षाकृत विशेष होता है; प्राथमिक कार्बन पर CH3CH3 और CH3CH2CH3 की हाइड्रोजन पृथक्करण ऊर्जा CH4 की तुलना में थोड़ी कम है, और ये दोनों प्राथमिक मुक्त कण बनाते हैं। CH3CH2CH3 में द्वितीयक कार्बन परमाणु पर मौजूद हाइड्रोजन में पृथक्करण ऊर्जा कम होती है और द्वितीयक मुक्त कण बनते हैं। (CH3)3CH में तृतीयक कार्बन परमाणु पर हाइड्रोजन टूट जाता है, जिसमें सबसे कम पृथक्करण ऊर्जा होती है और तृतीयक मुक्त मूलक बनता है। इन बंधन पृथक्करण प्रतिक्रियाओं के उत्पादों में से एक यह है कि वे सभी समान हैं, इसलिए बंधन पृथक्करण ऊर्जा में अंतर कार्बन रेडिकल की विभिन्न स्थिरता का प्रतिबिंब है। पृथक्करण ऊर्जा जितनी कम होगी, कार्बन रेडिकल उतना ही अधिक स्थिर होगा। इसलिए, कार्बन रेडिकल्स का स्थिरता क्रम है
3°C·>2°C·>1°C·>H3C·
अल्केन्स में, सीसी बंधन को भी अलग किया जा सकता है।