واکنش های رادیکالی چیست و چگونه انجام می شوند

واکنش های رادیکالی، واکنش های هستند که توسط مکانیسم رادیکال آزاد رخ می دهد و منجر به جایگزینی یک یا چند اتم یا گروه های موجود در بستر توسط اتم ها یا گروه های مختلف می شود. آنها می توانند یک الکترون اهدا کنند یا یک الکترون از مولکول های دیگر بپذیرند، بنابراین، می توانند به عنوان اکسیدان یا واکنش دهنده رفتار کنند. این مولکول ها بسیار واکنش پذیر و بسیار ناپایدار هستند.

مرحله شروع در یک واکنش زنجیره ای رادیکال، مرحله ای است که در آن ابتدا رادیکال آزاد تولید می شود. مرحله خاتمه یک واکنش زنجیره ای رادیکال، مرحله ای است که در آن دو رادیکال آزاد به نحوی با هم واکنش می دهند که زنجیره دیگر نمی تواند ادامه داشته باشد.

رادیکال های آزاد گونه های منحصر به فرد و کمیاب از مواد شیمیایی هستند که تنها در شرایط خاص و محدود به وجود می آیند. با این حال، برخی از رادیکال های آزاد در زندگی ما به طور طبیعی وجود دارند. اکسیژن مولکولی یک گونه رادیکال آزاد معمولی است که در طبیعت یافت می شود. بنابراین رادیکال های آزاد برای ما در زندگی بسیار آشنا هستند و مواد شیمیایی بسیار مهمی هستند.

مراحل انجام واکنش های رادیکالی

رادیکال های آزاد به دلیل واکنش پذیری بالایی که دارند، این پتانسیل را دارند که هم ابزارهای شیمیایی بسیار قوی و هم آلاینده های بسیار مضری باشند. بیشتر قدرت گونه ‌های مختلف رادیکال آزاد ناشی از تمایل طبیعی آنها برای انجام واکنش های زنجیره ‌ای است. واکنش های زنجیره ای رادیکال آزاد دارای سه مرحله مجزا شامل شروع، انتشار و پایان زنجیره است.

مرحله شروع، مرحله ای را توصیف می کند که در ابتدا یک گونه رادیکال ایجاد می شود. در بیشتر موارد، این یک رخداد شکاف همولیتیک است و به دلیل موانع انرژی بالا در آن بسیار به ندرت رخ می دهد. غالبا تأثیرات گرما، اشعه ماوراء بنفش یا یک کاتالیزور حاوی فلز برای غلبه بر سد انرژی ضروری است.

کلر مولکولی و برم هر دو تحت تأثیر شکاف همولیتیک قرار می گیرند تا در اثر گرما یا نور، رادیکال تشکیل دهند. سایر گروه های عاملی که در مواجهه با گرما یا نور تمایل به تشکیل رادیکال دارند، شامل کلروفلوئوروکربن ها، پراکسیدها و آمید هالوژنه هستند.

در مرحله انتشار هنگامی که یک رادیکال آزاد فعال تولید می شود، می تواند با مولکول های پایدار واکنش دهد تا رادیکال های آزاد جدید تشکیل دهند. این رادیکال ‌های آزاد جدید همچنان رادیکال‌ های آزاد بیشتری تولید می‌ کنند و یک واکنش زنجیره ای ایجاد می شود.

پایان واکنش زمانی اتفاق می‌ افتد که دو گونه رادیکال آزاد با یکدیگر واکنش می‌ دهند و یک ترکیب اضافی پایدار و غیر رادیکال ایجاد می کنند. اگرچه این یک رویداد بسیار ترمودینامیکی است، اما به دلیل غلظت کم گونه‌ های رادیکال و احتمال کم برخورد دو رادیکال با یکدیگر، بسیار نادر است. به عبارت دیگر، سد انرژی آزاد گیبس برای این واکنش بسیار زیاد است.

چگونه رادیکال های آزاد به بدن آسیب می رسانند

رادیکال آزاد به بدن آسیب می ‌رساند، زیرا به سلول‌ های سالم بدن متصل می ‌شوند و عملکردهای معمول حفظ حیات سلول را مختل می ‌کند. دلیل اینکه رادیکال های آزاد در وهله اول به سلول های بدن متصل می شوند، این است که رادیکال های آزاد اتم های بسیار ناپایداری هستند و در نتیجه به دنبال اتم ‌های پایدار در سلول‌ های سالم می ‌گردند و الکترون ‌های آن ها را می ‌دزدند.

بدتر شدن اوضاع، زمانی اتفاق می افتد که رادیکال ‌های آزاد الکترون ‌ها را از اتم ‌های دیگر می ‌دزدند و اتم‌ های بیشتری را ناپایدار می‌ کنند و باعث ایجاد یک واکنش زنجیره ‌ای مضر در بدن می ‌شوند.

وقتی رادیکال های آزاد به مولکول های مهم سلول بدن مانند DNA، پروتئین ها، کربوهیدرات ها و چربی ها حمله می کنند، منجر به آسیب سلولی در مقیاس بزرگ و بروز بیماری های متعدد در بدن مانند سرطان می شوند.

آنتی اکسیدان چیست

بدن شما دارای یک سیستم دفاعی بسیار قوی در برابر اثرات رادیکال های آزاد است. آنتی اکسیدان ها ترکیبات پایداری هستند که می توانند الکترون های خود را برای خنثی کردن یا غیر فعال کردن رادیکال های آزاد از دست بدهد. این ترکیبات شیمیایی همچنین از تولید بیشتر رادیکال های آزاد در بدن جلوگیری می کنند.

وقتی آنتی ‌اکسیدان‌ ها با رادیکال ‌های آزاد مواجه می ‌شوند، بلافاصله الکترون اضافی خود را به رادیکال آزاد اهدا می کنند و قبل از اینکه رادیکال های آزاد بتوانند به سلول ‌های بدن شما آسیب برسانند، آنها را به تعادل می رسانند.