Universals av frie radikale reaksjoner

Spaltning av kjemiske bindinger produserer frie radikaler. Reaksjoner utløst av frie radikaler kalles frie radikalreaksjoner, eller kjedereaksjoner av typen frie radikaler. Radikale reaksjoner går generelt gjennom tre stadier: kjedeinitiering, kjedeforplantning eller kjededannelse og kjedeterminering. Kjedeinitieringsstadiet er stadiet for å produsere frie radikaler. Siden homolysen av bindingen krever energi, krever kjedeinitieringsfasen varme eller lys.
Noen forbindelser er svært aktive og produserer lett aktive partikkelfrie radikaler, som kalles initiatorer. Frie radikaler kan noen ganger produseres ved REDOX-reaksjoner med enkeltelektronoverføring. Kjedeoverføringsstadiet er transformasjonsstadiet fra en fri radikal til en annen fri radikal, som et stafettløp, frie radikaler sendes konstant videre, som en kjede en etter en, så det kalles en kjedereaksjon. Kjedeavslutningsstadiet er stadiet der frie radikaler forsvinner. Frie radikaler kobles sammen for å danne bindinger. Alle frie radikaler er borte, og reaksjonen med frie radikaler stopper.
Friradikalreaksjon er preget av ingen åpenbar løsningsmiddeleffekt, syre, base og andre katalysatorer har ingen åpenbar effekt på reaksjonen, når det er oksygen i reaksjonssystemet (eller det er noen urenheter som kan fange frie radikaler), har reaksjonen ofte en induksjonsperiode.
Termisk sprekkeraksjon
I fravær av oksygen brytes karbon-karbonbindingen i alkaner ved høye temperaturer (rundt 800 grader C), og store molekylære forbindelser omdannes til små, en reaksjon som kalles pyrolyse. Etter petroleumsbehandling er det i tillegg til bensin parafin med relativt høy molekylvekt som parafin og diesel; Gjennom den termiske crackingsreaksjonen kan den omdannes til små molekylforbindelser som bensin, metan, etan, etylen og propylen. Prosessen er svært komplisert, og produktene er også komplekse. Både karbon-karbonbindinger og karbon-hydrogenbindinger kan brytes, og bruddet kan skje i midten av molekylet eller på den ene siden av molekylet. Jo større molekylet er, desto lettere er det å bryte, og molekylet etter varmcracking kan også bli varmsprukket igjen. Reaksjonsmekanismen for varm crackingsreaksjon er den frie radikalreaksjonen under påvirkning av varme, og råmaterialet som brukes er en blanding.
De frie radikalene som produseres etter termisk cracking kan binde seg til hverandre. De frie radikalene som produseres ved termisk cracking kan også brytes gjennom CH-bindinger for å produsere alkener.
Det samlede resultatet er termisk cracking av store alkanmolekyler til mindre alkaner og alkener. Denne reaksjonen er vanskelig å utføre i laboratoriet, men svært viktig i industrien. Ved industriell varmcracking blandes parafin med vanndamp i et rør gjennom en varmeanordning på ca. 800 grader, og deretter avkjøles til 300 ~ 400 grader, som er fullført på mindre enn ett sekund, og deretter separeres de varme crackingsproduktene med frysemetode. Råvarer som plast, gummi og fibre kan oppnås gjennom denne reaksjonen.
For eksempel kan den termiske crackingsreaksjonen med en katalysator redusere temperaturen, men reaksjonsmekanismen er ikke en friradikalreaksjon, men en ionisk reaksjon.
Oksidasjonsreaksjon og forbrenning
I livet møter vi ofte dette fenomenet, folk har rynker når de er gamle, gummiprodukter blir harde og klissete etter lang tid, plastprodukter blir harde og lett å knekke etter lang tid, og matolje forringes etter lang tid. Disse fenomenene kalles aldring. Aldringsprosessen er veldig langsom, og årsaken til aldring er at oksygenet i luften kommer inn i ulike molekyler med aktivt hydrogen og oppstår autooksidatiske, og så oppstår andre reaksjoner.
Alle alkaner kan brennes, og når de er fullstendig forbrente, blir reaktantene fullstendig ødelagt, og danner karbondioksid og vann, og frigjør mye varme.
Ved brenning er flammen lyseblå, ikke lys.