metyyliradikaali

Metyyliradikaali (CH3•) on hiilivetyjen radikaali, jossa hiiliatomin ympärillä on yksi epätasapainoinen elektronipari. Se on erittäin reaktiivinen välituote monissa kemiallisissa reaktioissa ja esiintyy sekä muutoksissa yleensä lyhytaikaisena vapaana keskeneräisenä yhdisteenä että reaktiivisena välivaiheena monissa reaktiosarjoissa.

Metyyliradikaali syntyy useilla tavoilla. Yleinen tapa on C–H-sidoksen homolyyttinen katkeaminen: CH4 → CH3• + H•. Se syntyy myös muiden metyyliryhmien tai metyylialkylien fotokemiallisessa hajoamisessa sekä oksidatiivisissa prosesseissa, kuten methanein OH•-hapetuksessa, jolloin CH4 + OH• → CH3• + H2O. Metyyliradikaali voidaan muodostaa myös photolyysissä metyylialkaloideista tai metyylijohdannaisista.

Metyyliradikaali osallistuu monenlaisiin reaktioihin. Se voi ottaa H-atomin vastaan, muodostaa siten metaanin ja uuden radikaalin R•: CH3• + R–H → CH4 + R•, mikä toimii ketjureaktioiden ylläpitämisessä. Se reagoi nopeasti hapen kanssa muodostaen CH3O2•-peroksiradikaalin (CH3• + O2 → CH3O2•) sekä dimerisoitumalla toiseen metyyliradikaaliin muodostaen etaania (2 CH3• → C2H6). Se voi myös addisioitua kaksinkertaisiin sidoksiin ja aloittaa laajempia radikaaliketjuja.

Metyyliradikaali on tärkeä välituote sekä polttomoottorien palaessa että ilmakehän kemiallisissa prosesseissa, joissa se osallistuu hiilivetyjen hajoamiseen ja uusien yhdisteiden muodostumiseen. Sen hidas tai paikallinen esiintyminen edellyttää kontrolloituja olosuhteita, sillä radikaali on luonteeltaan erittäin reaktiivinen ja lyhytikäinen. Tunnistusmenetelmät kuten EPR-spektroskopia sekä erilaiset massaspektrometriset tekniikat ovat yleisiä keinoja sen havaitsemiseksi tutkimuksissa.