Свободные радикалы

Самые реакционноспособные частицы. Строение точно не установлено, однако считается, что оно ближе к sp²-гибридному, чем к sp³-гибридному (достаточно легко вступают в сопряжение с находящимися рядом двойными и тройными связями).

Общая тенденция устойчивости радикалов подобна карбокатионам, т.е. наиболее устойчивы третичные, наименее - первичные.

Доноры электронов, подавая электронную плотность, частично спаривают свободно радикальный электрон.

Устойчивость (неустойчивость) частиц с неспаренным электроном (радикалы) или избыточным зарядом (карбокатионы), находящимся рядом с непредельной системой объясняется эффектами сопряжения. Например, известно, что аллильный или бензильный радикал (или карбокатион) обладают значительной устойчивостью. Для аллильной системы:

Положительный заряд полностью распределяется между тремя атомами (т.е. на каждом атоме углерода находится по 1/3 заряда).

Аллил значительно более устойчив, чем третичный карбокатион.

Еще более устойчив бензильный карбокатион:

На каждом атоме углерода - 1/7 заряда (1/3>1/7!)

Еще более устойчив трифенилметильный карбокатион (или радикал):

Примечание: данная ароматическая система сопряжена не полностью, т.к. водородные атомы во втором положении трех ароматических ядер отталкиваются, поворачивая плоскость бензольного кольца (трехлопастной пропеллер).