Развитие и обрыв цепи

Реакции, протекающие от момента зарождения цепи (появления первого свободного радикала в данной цепи) до ее исчезновения, называются развитием цепи.

В качестве примера развития цепи можно привести все звенья типа (a) или (b) реакции хлорирования водорода (см. стр. 136). Еще одним примером развития цепи могут служить превращения радикалов метила и ацетила в реакции образования метана и оксида углерода (II) из ацетальдегида:

Зарождение Развитие цепи Обрыв

цепи цепи

Появление Þ ·СН3 + СН3СНО® СН4+ ОС·СН3® ОС·СН3®

свободного ®·СН3+СО®... ... ®·СН3 + СН3СНО® СН4+ ОС·СН3Þ Гибель

радикала свободного

( ·СН3 или радикала

ОС·СН3)

Развитие цепи может идти с присоединением к свободному радикалу мономерных молекул и образованием полимеров. По такому механизму протекают многие реакции полимеризации. В частности, важнейшие полимеры, относящиеся к классу полиаддуктов (полистирол, полиметилметакрилат - органическое стекло, поливинилхлорид, полихлоропрен и др.), образуются в результате последовательного присоединения мономеров к полимерной цепи, содержащей свободный радикал:

 

 

R· + H2C=CHX®R-CH2-C·H+ H2C=CHX®R-CH2-CH-CH2-C·H+ H2C=CHX®

½ ½ ½

X X X

® R-(CH2-CH)2-CH2-C·H+ H2C=CHX®... ...® R-(CH2-CH)n-CH2-C·H®....

½ ½ ½ ½

X X X X

(в мономерной молекуле H2C=CHX в качестве заместителя Х могут быть H, Cl, COOH, CN, CONH2, OCOR и др.).

Конечной стадией цепной реакции является обрыв цепи- гибель активного свободного радикала.

В 1928 г. А. Н. Трифонов экспериментально доказал, что обрыв цепей может наступать при столкновении свободных радикалов со стенкой сосуда. Именно этим объясняется влияние геометрических размеров сосуда на длину цепи в газовых реакциях, так как с увеличением размеров сосуда понижается вероятность столкновения свободного радикала со стенкой.

В растворах обрыв цепи может происходить в результате окислительно-восстановительного переноса электрона при столкновении свободного радикала с ионами. Например,

Fe2+ + ·OH ® Fe3+ + OH.

Цепная реакция может резко затормозиться или даже прекратиться при столкновении активных свободных радикалов с молекулами, образующими новые малоактивные свободные радикалы. В реакции хлорирования водорода замедлителем реакции может служить кислород, который при содержании в смеси менее одного процента замедляет скорость в сотни раз в результате взаимодействия молекулярного кислорода с атомами водорода:

Н· + О2 ® НО·2.

Массивный пероксидный радикал НО·2 более устойчив, чем атомы хлора или во­дорода.

Большое значение в медицине имеет торможение свободнорадикальных процессов, вызываемых радиоактивным облучением. Образующиеся при радиолизе воды свободные радикалы являются цитотоксинами и вызывают повреждение нуклеиновых кислот. В связи с этим следствием рентгено- и радиотерапии может явиться повреждение клеток жизненно важных органов (костного мозга, почек, легких и др.). Было установлено, что действие образующихся в организме свободных радикалов может блокироваться цистином HOOCCH(NH2)2CH2-S-S-CH2(NH2)2CHCOOH, в молекуле которого мишенью для активных свободных радикалов служит дисульфидная группа -S-S. При столкновении с активным свободным радикалом образуется малоактивный свободный радикал типа R-S·. В настоящее время получены препараты с дисульфидной связью, значительно превышающие по блокирующему действию цистин. Эти препараты называются радиопротекторами и применяются для защиты организма от действия ионизирующего облучения .









Дата добавления: 2015-07-22; просмотров: 766;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.