User Tools

Site Tools


reactivity:radical_addition:thermo

Термохимический аспект

Начнем анализ радикального присоединения с термохимического аспекта. Хотя радикальное присоединение в большинстве случаем имеет низкий барьер активации и, следовательно, ранее ПС, возможность существования связи между свойствами ПС и продуктов обсуждалась давно. В качестве объяснения приводится факт, что из-за спин-поляризации (а она начинается на ранних стадиях реакции), ПС и продукт имеют сходное электронное строение.

В Таблицах II и III приведены некоторые энтальпии реакций (ΔΔHf) и барьеры активации (ΔΔHf). Первое очевидное заключение: β-присоединение предпочтительнее во всех рассмотренных случаях, в среднем на 5 ккал/моль. Такое различие может быть объяснено как термохимически (образуется вторичный, а не первичный радикал), так и стерически (более доступен реакционный центр, меньше деформация в ПС). Как видно из Рис. 1, во всех рассмотренных реакционных сериях “радикал → мономеры” существует практически линейная корреляция между энтальпией реакции и активационным барьером (этакий вариант корреляции Поляни–Семенова). Точки, представляющие β-присоединение (нижняя группа точек), примыкают к корреляционным прямым более плотно.

Таким образом, мы можем констатировать, что расчетная энтальпия реакции радикального присоединения к C=C являются индексом реакционной способности практически той же "силы", что и расчетный барьер активации для газофазного присоединения.

Рисунок 1. Соотношение между расчетными энтальпиями реакций и соответствующими барьерами активации.

Таблица II. Теплоты и барьеры реакции присоединения HOO (ккал/моль):
HOO + CH2=CHX → продукт

HOO–CH2–CHX HOO–CHX–CH2
ΔΔHf ΔΔHf ΔΔHf ΔΔHf
Eth −11.76 26.44
Prop −13.71 25.83 −4.59 30.77
St −18.82 23.00
AN −12.97 26.01 −2.26 30.76
MA −10.94 26.75 −0.47 31.20
VA −16.03 23.89 −9.81 26.83
VCl −12.21 26.48 −9.87 30.15
VCl2 −13.55 25.67 −5.98 32.03

Таблица III. Теплоты и барьеры реакции присоединения CH3 (ккал/моль):
CH3 + CH2=CHX → продукт

CH3–CH2–CHX CH3–CHX–CH2
ΔΔHf ΔΔHf ΔΔHf ΔΔHf
Eth −34.32 13.93
Prop −35.80 13.58 −26.32 18.12
St −41.68 11.44
AN −36.46 12.98 −26.40 17.02
MA −35.04 13.44 −24.86 18.01
VA −39.08 12.13 −26.34 16.67
VCl −35.87 13.32 −30.99 16.90
VCl2 −37.64 12.58 −27.50 19.61

[ Next ] [ Top ]

reactivity/radical_addition/thermo.txt · Last modified: by abc