Radicales quimica
En química, un radical (antes referido como
radical libre) es una especie química (organica o
inorganica), en general extremadamente inestable y, por tanto, con gran
poder reactivo por poseer un electrón desapareado.[1] No se debe
confundir con un grupo sustituyente, como un grupo alquilo, que son partes de
una molécula, sin existencia aislada.
Poseen existencia independiente aunque tengan vidas medias muy breves, por lo
que se pueden sintetizar en el laboratorio, se pueden formar en la
atmósfera por radiación, y también se forman en los
organismos vivos (incluido el cuerpo humano) por el contacto con el
oxígeno y actúan alterando las membranas celulares y atacando el
material genético de las células, como el ADN.
Los radicales tienen una configuración electrónica de capas
abiertas por lo que llevan al menos un electrón desapareado que es muy
susceptible de crear un enlace con otro atomo o atomos de una
molécula. Desempeñan una función importante en la
combustión, en la polimerización, en la química
atmosférica, dentro de las células y en otros procesos químicos.
Para escribir las ecuaciones químicas, los radicales frecuentemente se
escriben poniendo un punto (que indica el electrón impar) situado
inmediatamente a la derecha del símbolo atómico o de la
fórmula molecular como:
H2 + hν → 2 H· (reacción 1)
Según el número de atomosLos radicales pueden ser:
monoatómicos, como el radicalcloro Cl·, el radical bromo
Br·, o el radical hidrógeno H·, que son simplemente
atomos o iones con un número impar de electrones.
poliatómicos, formados por mas de un atomo, como el
radical metilo, CH3·
Según el atomo central que posee el electrón
imparDependiendo de cual sea el atomo central que posee el
electrón desapareado, los radicales pueden ser:
Radicales centrados en el carbono: como un radical alquilo (por ejemplo, el
radical metilo .CH3), o un radical arilo. Dentro de los radicales centrados en
C conviene distinguir, según sea el carbono que porta el electrón
desapareado, entre radicales primarios (como el radical metilo CH3·),
radicales secundarios (como el radical ); y radicales terciarios (como el
radical trifenilmetilo). Los radicales terciarios son mas estables que
los secundarios, y éstos a su vez son mas estables que los
primarios.[2]
Radical primario Radical secundario Radical terciario
Radical etinilo radical 2º derivado
del 1-bromopropano Radical trifenilmetilo
Radicales centrados en el nitrógeno: como el radical nitrato ·NO3
Radicales centrados en el oxígeno: como el radical hidroxilo ·OH,
muy reactivo.
Radicales centrados en atomo de halógeno: como el radical cloro
Cl·
Radicales centrados en atomo de metal: como el radical ·SnH3
Según la cargaLos radicales pueden ser neutros,
aniónicos o catiónicos, según que no posean carga; o que
éstasea negativa o positiva.
Radical neutro Anión radical Catión radical
Radical metilo (neutro) Anión radical cetilo
(efecto de resonancia) Catión radical formaldehído
Reacciones radicalariasSon reacciones en las que intervienen radicales,
generalmente como estados intermedios, como por ejemplo la halogenación
radicalaria de alcanos.
Mecanismo general de una sustitución radicalaria
Mecanismo general de una reacción de sustitución radicalaria.Las
reacciones en las que intervienen radicales libres se llaman reacciones
radicalarias. Se dividen normalmente en tres fases: iniciación,
propagación y terminación.
La reacción global de sustitución mostrada en la ecuación
1 se puede descomponer en los siguientes procesos:
Reacciones de iniciación Son las reacciones que producen un aumento en
el número de radicales libres.
La ecuación 2 corresponde a una ruptura homopolar provocada por
termólisis o fotólisis.
La ecuación 3 corresponde a una ruptura favorecida por un radical
iniciador Init·
Reacciones de propagación: Se producen reacciones entre radicales.
Corresponde a las etapas 4 y 5.
Reacciones de terminación: Finalmente, se recombinan los radicales para
formar moléculas mas estables. Corresponde a las etapas 6 y 7.
Producción de radicales en seres vivosLos radicales se producen en la
respiración con la presencia de oxígeno que aunque es
imprescindible para la vida celular denuestro organismo, también induce
la formación de éstas moléculas reactivas, que provocan a
lo largo de la vida efectos negativos para la salud debido a su capacidad de
alterar el ADN (los genes), las proteínas y los lípidos o grasas
('oxidación'). En nuestro cuerpo existen células que se
renuevan continuamente como las células de la piel, del intestino, y el
hígado, y otras sin capacidad de renovación como las neuronas. En
el transcurso de los años, los radicales libres pueden producir una
alteración genética sobre las células que se dividen
continuamente contribuyendo a aumentar el riesgo de cancer por
mutaciones genéticas o bien, disminuyen la funcionalidad de las
células que no se dividen tanto, disminuyendo el número de
mitocondrias, que es característico del envejecimiento.
Las situaciones que aumentan la producción de radicales libres son:
La contaminación ambiental.
El tabaquismo.
Las dietas ricas en grasas.
Exposición excesiva a las radiaciones solares.
La ingesta de aceites 'vegetales' que fueron refinados, ya que estos
contienen radicales libres al ser sometidos a altas temperaturas.
El estrés.
Referencias 1 IUPAC Recommendations 1995: Glossary of class names of organic
compounds and reactivity intermediates based on structure. Pag. 1362
2.↑ Química organica. John McMurry. 6ª ed. Cengage
Learning Editores, 2005. ISBN: 9706863540. Pag. 322
