Alkylradikaler

Alkylradikaler är kolbaserade fria radikaler som bildas från alkaner genom homolytisk brytning av en C-H- eller C-X-bindning. De har en oparad elektron på kolatomen, vilket gör dem mycket reaktiva och kortlivade. Som mellanprodukter förekommer de ofta endast under övergångsfaser i olika kemiska processer.

De bildas vanligtvis genom fotolys eller uppvärmning som bryter en bindning i en organisk molekyl, eller i närvaro av radikala initiatorer som bensosyloxyperoxid eller azobisisobutyronitril (AIBN). I polymerisation används sådana initiatorer för att generera alkylradikaler som startar kedjereaktioner och bygger upp polymerer. De kan också bildas i förbrännings- och atmosfäriska processer.

Radikalernas stabilitet följer i stor utsträckning substitutionsgraden: primära, sekundära och tertiära alkylradikaler har olika stabilitet, där fler substituenter vanligtvis ökar stabiliteten via hyperkonjugation. Resonansstabilisering uppnås dock om radikalen är benzylerad eller allyl, vilket inte räknas som ren alkylradikal men påverkar reaktiviteten betydligt.

I kemiska reaktioner deltar alkylradikaler i kedjereaktioner: de kan abstrahera väte från donatorer, addera till oättade bindningar eller reagera med syre för att bilda peroxyradikaler (ROO•). De spelar en central roll i fri radikal polymerisation, förbränningsprocesser, oxidationsreaktioner och vissa syntetiska metoder inom organisk kemi.

Vanliga exempel är methylradikal CH3•, etylradikal C2H5•, n-propylradikal CH3CH2CH2• och tert-butylaradikal (CH3)3C•.