Trapreaktioissa

Trapreaktioissa on kyse kemiallisista kokeista, joissa lyhytikäiset reaktiiviset välituotteet, erityisesti radikaalit, kiinnitetään trap-reagenssiin muodostamaan stabiili addukti, jonka avulla välituotteen olemassaolo ja ominaisuudet voidaan todistaa. Trapratkaisut guillevat välituotteen havainnointiin ja mekanismin tutkimiseen ilman, että välituotteen oletettu reaktioketju menisi ohitse.

Yleisessä menetelmässä välituotteen syntetisoidaan in situ, esimerkiksi valaisussa, termisessä hajoamisessa tai elektrolyysissä, ja trap-reagenssi lisätään nopeasti sen jälkeen. Trap-reagenssit ovat usein valittuja siten, että ne reagoivat nopeasti ja selektiivisesti välituotteen kanssa, muodostamalla kestävän tuotteen. Tärkeimpiä esimerkkejä ovat spin-trapit kuten nitronin tai nitroso-typen DMPO ja PBN, joita käytetään elektronin resonanssi (ESR) -spektrissä radikaalien räppälyn havaitsemiseen. Muita trap-kategorioita ovat kemialliset adduktoivat reaktiot, jotka muodostuvat esimerkiksi karbonyyliradikaaleja tai muita välituotteita vastaan.

Detektointi ja analyysi perustuvat usein spektroskooppisiin menetelmiin: ESR, MS sekä NMR voivat todentaa trap-adduktin koostumuksen, rakenne ja alkuperäisen radikaalin tyyppi. Lisäksi isotopimerkinnät voivat auttaa erottamaan reitit ja kvantifioimaan ilmiön laajuutta. Trapreaktiot ovat työkaluja polttoaine- ja ympäristökemian, orgaanisen synteesin sekä biokemiallisten reittien mekanistiseen ymmärtämiseen.

Rajoitukset liittyvät trap-ainesten valintaan ja reaktioaikojen kilpaileviin reitteihin; trapit voivat muuttaa todellistakin reaktiovuotoa tai antaa epäselviä tuloksia, jos useita välituotteita muodostuu tai trapin reaktiokyky poikkeaa toisten välituotteiden kanssa. Silti trapreaktiot ovat keskeinen lähestymistapa reaktiivisten välituotteiden todentamiseen ja mekanismin tarkentamiseen.