بادئ جذري

البادئات الجذرية في الكيمياء هي مواد بإمكانها حتى تنتج جذور كيميائية في شروط معتدلة حيث تسهم في تحفيز التفاعلات. تتميز هذه المواد بأنها مكونة من مركبات لديها غالباً روابط ضعيفة ذات طاقة تفكك صغيرة بحيث تتشكل الجذور. تستخدم البادئات الجذرية في العمليات الصناعية مثل تصنيع البوليمرات. من الأمثلة النمطية على البادئات الجذرية الهالوجينات ومركبات الآزووفوق الأكاسيد اللاعضوية والعضوية.

الأنماط الرئيسية من البادئات الجذرية

تخضع الهالوجينات لعملية تكسر متماثل بسهولة. يعطي جزيء الكلور مثلاً جذري كلور حرين (Cl•) من خلال الإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية. هذه العملية تستخدم من أجل كلورة الألكانات.

إن مركبات الآزو(R-N=N-'R) يمكن حتى تشكّل عند تسخينها أوتعريضها للإشعاع جذور كربونية حرّة R• وR'• مع إطلاق غاز النيتروجين. على سبيل المثال، مركب آزومضاعف إيزوبوتيرونيتريل AIBN يعطي جذر إيزوبوتيرونيتريل:

إن فوق الأكاسيد العضوية لديها رابطة أكسجين-أكسجين O-O، والتي تنفصم بسهولة لتعطي جذري أكسجين حرين مرتبطين بباقي عضوي؛ يدعى هذا الجذر أكسيل. إذا جذور الأكسيل غير مستقرة ويعتقد أنها تتحول إلى جذور كربونية. على سبيل المثال، إذا مركب فوق أكسيد ثنائي رابعي البوتيل Di-tert-butyl peroxide الذي يرمز له ^tBuOO^tBu يعطي جذري رابعي البوتانويل الحرين (^tBuO•) واللذان يتحولان إلى جذري ميثيل (CH₃•) مع فقدان جزيء أسيتون.

تعمل فوق الأكاسيد اللاعضوية بشكل مشابه لفوق الأكاسيد العضوية. تنتج الكثير من البوليمرات من الألكينات نتيجة تنشيط التفاعل باستخدام أملاح بيروكسي ثنائي الكبريتات والتي تتفكك في المحلول لتعطي جذور الكبريتات الحرة.

[O₃SO-OSO₃]^2-

{\displaystyle {\overrightarrow {\leftarrow

2 [SO₄]^-

إن جذر الكبريتات الحر يضاف إلى الألكين ليشكل إسترات الكبريتات الجذرية مثل ^-CHPhCH₂OSO₃• والذي يضيف إليه ألكيناً آخر عن طريق تشكيل روابط C-C جديدة. إذا الكثير من بوليمرات الستايرن وفلوروالألكينات تنتج بهذه الطريقة.

General ATRP Reaction. A. Initiation. B. Equilibrium with dormant species. C.Propagation

السلامة

بعض البادئات الجذرية مثل مركبات أزووالپروكسيدات كثيراً ماقد يكونوا غير مستقرين. ولذلك يُخزنوا في مكان بارد.

المراجع

^ March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-85472-7
^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-72091-7, http://books.google.com/books?id=JDR-nZpojeEC&printsec=frontcover
^ Harald Jakob, Stefan Leininger, Thomas Lehmann, Sylvia Jacobi, Sven Gutewort (2005), "Peroxo Compounds, Inorganic", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a19_177.pub2