Радикальное галогенирование, физика процесса

[Maxkaz14]

Добрый день.

 

После лекции по теме остались вопросы, не разрешенные с преподавателем.

 

1. Какова минимальная энергия кванта света (или длина волны), необходимая для инициации реакции с хлором? С бромом?

2. Если попытаться произвести реакцию радикального галогенирования в сильном магнитном поле (например, в таком, в каком проводят ЭПР), что будет с кинетикой? А с выходом при бромировании? Стабилизация радикалов в магнитном поле происходит? Повлияет ли это на длину цепи в цепной реакции? (гипотетически, в достаточно сильном магнитном поле эффект Зеемана должен привести спины бОльшей части неспаренных электронов в сонаправленное состояние, при котором реакция между двумя радикалами будет затруднена)

 

З.Ы. Вопросы сугубо для себя, буду премного благодарен за ответы. Простите, если вопросы покажутся вам глупыми, просто хочу хорошо разобраться в органической химии.

[tixmir]

Ну про минимальную энергию кванта просто, его энергии должно хватить, чтоб развалить молекулу хлора/брома на 2 радикала, соответственно смотрим энергию связи, делим на постоянную Планка, получаем частоту.

Про магнитное поле, а хер его знает, это нифига не тривиально. Одну теорию Вы сами выдвинули...

[Maxkaz14]

Ну про минимальную энергию кванта просто, его энергии должно хватить, чтоб развалить молекулу хлора/брома на 2 радикала, соответственно смотрим энергию связи, делим на постоянную Планка, получаем частоту.

Про магнитное поле, а хер его знает, это нифига не тривиально. Одну теорию Вы сами выдвинули...

 

С первым вопросом почти понятно, спасибо. Хотя тогда в этом случае я не могу объяснить все эффекты. Преподаватель говорила на лекции, что результат галогенирования связан напрямую с энергией радикала (что у меня в голове увязалось с энергией образования радикала). И потом начала давать примеры, например, соотношение выхода монобромзамещенных производных 2-метилпропана - 99% замещения в положении 2 и 1% - в положении 1, так как трет-бутильный радикал намного стабильнее 2-метилпропильного. А также упомянула, что галогенирование на свету не проводят с йодом и фтором, так как у первого не хватает энергии радикала, чтобы отщепить протон от алкана, а у второго избыток энергии настолько велик, что рушатся не только связи C-H, но иногда и связи C-С.

 

Но если следовать моей логике о пропорциональности энергии образования радикала и его "силы" в реакциях галогенирования, то фтор должен быть слабее брома и приближаться по активности к йоду. Где я не прав?

[ssch]

Химическая поляризация ядер (ХПЯ) - область исследования радикальных реакций в магнитном поле. Посмотрите в "Химической энциклопедии". 

[chemister2010]

Но если следовать моей логике о пропорциональности энергии образования радикала и его "силы" в реакциях галогенирования, то фтор должен быть слабее брома и приближаться по активности к йоду. Где я не прав?

 

Надо еще учитывать энергию образующихся связей. Эта энергия наибольшая в случае фтора и она расходуется на распад новых молекул фтора, а также сдвигает равновесие реакции в сторону продуктов. Связь углерода с иодом слабая и может восстанавливаться образующейся иодоводородной кислотой обратно.