Ključna razlika između supstitucije slobodnih radikala i nukleofilne supstitucije je u tome što reakcije supstitucije slobodnih radikala uključuju kemijske vrste slobodnih radikala koje imaju nesparene elektrone, dok reakcije nukleofilne supstitucije uključuju nukleofile koji imaju parove elektrona koji se mogu donirati.
Supstitucija slobodnih radikala vrsta je organske sintetske kemijske reakcije u kojoj se jedan atom u molekuli zamjenjuje drugim atomom ili grupom atoma. Nukleofilna supstitucija je, s druge strane, vrsta kemijske reakcije u kojoj kemijska komponenta bogata elektronima nastoji zamijeniti funkcionalnu skupinu unutar molekule s nedostatkom elektrona.
Što je zamjena slobodnih radikala?
Supstitucija slobodnih radikala vrsta je organske sintetske kemijske reakcije u kojoj se jedan atom u molekuli zamjenjuje drugim atomom ili grupom atoma. Često reakcija supstitucije slobodnih radikala uključuje razgradnju veze ugljik-vodik u alkanima poput metana i propana. Nakon toga nastaje nova veza, što se također događa u alkilnim skupinama kao što su metil i etil.
Slika 01: Zamjena slobodnih radikala u općoj molekuli
Na primjer, molekula etanske kiseline sadrži metilnu skupinu. Ima vezu ugljik-vodik koja se može ponašati slično onima u molekulama metana. Stoga se može razbiti etan i zamijeniti nečim drugim na sličan način.npr. reakcija između metana i klora u prisutnosti UV svjetla.
Slobodni radikali mogu se opisati kao atomi ili skupine atoma koji imaju jedan nespareni elektron. Obično reakcija supstitucije slobodnih radikala uključuje ovu vrstu radikala. Slobodni radikali nastaju kada se kemijska veza ravnomjerno podijeli, pri čemu svaki atom dobiva jedan od dva elektrona za vezu. Zovemo je hemolitička fisija. Kada označavamo je li kemijska komponenta slobodni radikal, koristimo točku pričvršćenu na kemijsku formulu kako bismo prikazali nespareni elektron.
Što je nukleofilna supstitucija?
Nukleofilna supstitucija je vrsta kemijske reakcije u kojoj kemijska komponenta bogata elektronima nastoji zamijeniti funkcionalnu skupinu unutar molekule s nedostatkom elektrona. Kemijska vrsta bogata elektronima naziva se nukleofil, a vrsta s nedostatkom elektrona naziva se elektrofil. Kemijski spoj koji ima elektrofil i funkcionalnu skupinu naziva se supstrat.
Slika 02: Primjer mehanizma reakcije nukleofilne supstitucije
U ovoj vrsti reakcije, elektronski par nukleofila nastoji napasti molekulu supstrata da se veže s njom. U isto vrijeme, funkcionalna skupina napušta molekulu. Stoga je nazivamo odlazećom skupinom. Ova odlazeća skupina odlazi s elektronskim parom. Ova reakcija daje R-Nuc kao glavni proizvod gdje je R molekula supstrata, a Nuc nukleofil. Ponekad je nukleofil električki neutralan ili može biti negativno nabijen. Slično, podloga je ponekad neutralna ili pozitivno nabijena.
Na primjer, hidroliza alkil bromida je vrsta nukleofilne supstitucije. U toj reakciji nukleofil je hidroksidna skupina (OH-), a izlazna skupina je bromidni anion (Br-). Štoviše, ova vrsta reakcije vrlo je česta u organskoj kemiji.
Koja je razlika između supstitucije slobodnih radikala i nukleofilne supstitucije?
Supstitucija slobodnih radikala vrsta je organske sintetske kemijske reakcije u kojoj se jedan atom u molekuli zamjenjuje drugim atomom ili grupom atoma. Nukleofilna supstitucija je vrsta kemijske reakcije u kojoj kemijska komponenta bogata elektronima nastoji zamijeniti funkcionalnu skupinu unutar molekule s manjkom elektrona. Ključna razlika između supstitucije slobodnih radikala i nukleofilne supstitucije je u tome što reakcije supstitucije slobodnih radikala uključuju kemijske vrste slobodnih radikala koje imaju nesparene elektrone, dok reakcije nukleofilne supstitucije uključuju nukleofile koji imaju parove elektrona koji se mogu donirati.
Infografika u nastavku predstavlja razlike između supstitucije slobodnih radikala i nukleofilne supstitucije u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – supstitucija slobodnih radikala naspram nukleofilne supstitucije
Ključna razlika između supstitucije slobodnih radikala i nukleofilne supstitucije je u tome što reakcije supstitucije slobodnih radikala uključuju kemijske vrste slobodnih radikala koje imaju nesparene elektrone, dok reakcije nukleofilne supstitucije uključuju nukleofile koji imaju parove elektrona koji se mogu donirati.
