Doctorado
  1. Química inorgánica  1.1. Química de coordinación  1.1.1. Teoría del campo de ligandos  1.1.2. Teoría del campo de cristales  1.1.3. Teoría del Orbital Molecular para Compuestos de Coordinación  1.1.4. Estabilidad de los compuestos de coordinación  1.1.5. Espectros electrónicos de compuestos de coordinación  1.1.6. Isomería en Compuestos de Coordinación  1.1.7. Cinética y mecanismo de reacciones de coordinación  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos Metálicos  1.2.2. Alquilo y arilo metálico  1.2.3. Carbenos de Fischer y Schrock  1.2.4. Añadido Oxidativo y Eliminación Reductiva  1.2.5. Hidruros Metálicos  1.2.6. Catalysis por compuestos organometálicos  1.2.7. Metalocénicos y Complejos Sandwich  1.2.8. CH activation  1.3. Química del estado sólido  1.3.1. Estructuras y redes cristalinas  1.3.2. Teoría de bandas y propiedades eléctricas  1.3.3. Defectos en el cristal  1.3.4. Síntesis de materiales en estado sólido  1.3.5. Propiedades magnéticas y ópticas de los sólidos  1.3.6. Superconductividad  1.3.7. Ionics de estado sólido  1.4. Química bio-inorgánica  1.4.1. Metaloproteínas y enzimas  1.4.2. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  1.4.3. El papel de los metales en la medicina  1.4.4. Catalización bioinspirada  1.4.5. Interacciones Metal-ADN  1.4.6. Complejos metálicos en la ciencia médica  1.5. Lantánidos y actínidos  1.5.1. Configuración electrónica y estados de oxidación en lantánidos y actínidos  1.5.2. Propiedades Espectrales y Magnéticas en Lantánidos y Actínidos  1.5.3. Separación y Extracción de Lantánidos y Actínidos  1.5.4. Química de coordinación de los elementos del bloque f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de los compuestos de boro  1.6.2. Química de los compuestos de silicio y germanio  1.6.3. Química de los Compuestos de Fósforo y Azufre  1.6.4. Química organosilícica  1.6.5. Química de Gases Nobles
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición y sustitución electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones Pericíclicas  2.1.7. Reacciones fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidad y actividad óptica  2.2.2. Análisis estructural  2.2.3. Efectos estereolectrónicos  2.2.4. Síntesis asimétrica  2.2.5. Estereoquímica dinámica  2.3. Química Organometálica en la Síntesis Orgánica  2.3.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.3.2. Reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición  2.3.3. Reacciones catalizadas por paladio  2.3.4. Metátesis de olefinas  2.3.5. Catalización de oro y plata  2.4. Química de productos naturales  2.4.1. Alcaloides y terpenoides  2.4.2. Esteroides y Flavonoides  2.4.3. Síntesis total de productos naturales  2.4.4. Biosíntesis de productos naturales  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química huésped-invitado  2.5.2. Autoensamblaje y reconocimiento molecular  2.5.3. Catalisis Supramolecular  2.5.4. Máquinas moleculares
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Reacciones radicales


Introducción

Las reacciones radicalarias desempeñan un papel importante en la química orgánica, siendo responsables de muchos procesos tanto en sistemas sintéticos como biológicos. Estas reacciones involucran radicales, que son especies altamente reactivas con electrones desapareados y pueden llevar a la formación de nuevos enlaces o a la ruptura de enlaces antiguos.

Entender los radicales

Un radical es una molécula, átomo o ion que tiene un electrón de valencia desapareado. Debido a este electrón desapareado, los radicales suelen ser muy reactivos, tratando de emparejar el electrón solitario con otro para alcanzar un estado más estable.

Formación de radicales

Los radicales pueden generarse de varias maneras, más comúnmente por medios térmicos, fotoquímicos o químicos.

Métodos térmicos

En métodos térmicos, el calor provoca una ruptura homolítica, donde el enlace entre dos átomos se rompe por igual y cada átomo retiene un electrón del enlace:

r−r' → r˙ + r'˙

Métodos fotoquímicos

Los métodos fotoquímicos involucran la absorción de luz. Cuando una molécula absorbe luz, puede excitarse, y los enlaces pueden sufrir una ruptura homolítica:

R−R' → R˙ + R'˙ (sobre hv)

hv representa la energía de la luz utilizada.

Métodos químicos

Algunos compuestos, como peróxidos y halogenuros orgánicos, pueden reaccionar o descomponerse para formar radicales. Por ejemplo:

(ROOR) → 2RO˙

Propagación de las reacciones radicalarias

Una vez iniciadas, las reacciones radicalarias proceden a través de una serie de pasos de propagación. Estos involucran la formación de nuevos radicales al reaccionar radicales con moléculas estables:

r˙ + r'h → rh + r'˙

Este es un ejemplo básico de un paso de propagación donde un radical abstrae un átomo de hidrógeno de una molécula estable.

Ejemplo de brominación radical

CH4 + Br2 → CH3Br + HBr Iniciación: 2Br2 → 2Br˙ Propagación: Br˙ + CH4 → CH3˙ + HBr CH3˙ + Br2 → CH3Br + Br˙

Fase de terminación

Las reacciones radicalarias finalmente terminan cuando dos radicales se combinan para formar un producto estable, reduciendo el número de radicales:

r˙ + r'˙ → r−r'

Esta situación detiene la reacción en cadena radical porque los radicales se destruyen sin producir nuevos radicales.

Reacciones básicas en sistemas biológicos

Las reacciones radicalarias se encuentran en la naturaleza. Por ejemplo, en sistemas biológicos, los radicales están involucrados en procesos como la formación de biopolímeros y la síntesis del ADN.

Factores que afectan la estabilidad de los radicales

La estabilidad de los radicales es importante para determinar las rutas y productos de las reacciones radicalarias. Factores como la hibridación, la resonancia y la presencia de grupos que extraen o donan electrones afectan la estabilidad de los radicales:

Resonancia

Los radicales estabilizados por resonancia son más estables porque los electrones desapareados se desplazan en más de un átomo.

Hibridación

Los radicales de carbono hibridados sp2 son generalmente más estables que los radicales de carbono hibridados sp3 porque tienen mayor carácter s y menor energía del orbital p.

Aplicaciones de las reacciones radicalarias

Las reacciones radicalarias se utilizan en muchos procesos sintéticos, como la polimerización, la halogenación y los procesos oxidativos.

Polimerización

El proceso de construir moléculas más grandes (polímeros) a partir de moléculas más pequeñas (monómeros) a menudo involucra mecanismos radicalarios.

n (CH2=CH2) → [−CH2−CH2−]n (usando radicales)

Halogenación

La halogenación radicalaria es una reacción radicalaria utilizada para incorporar halógenos en moléculas orgánicas.

RH + X2 → RX + HX

Conclusión

Las reacciones radicalarias son un aspecto fundamental de la química orgánica, proporcionando rutas para construir moléculas complejas. Al entender la naturaleza, el origen y el comportamiento de los radicales, los químicos pueden manipular estas reacciones para una variedad de aplicaciones que van desde la química sintética hasta los sistemas biológicos.


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