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Formación radical vía tritio al decaimiento de helio

A raíz de esta pregunta acerca de tritio en el agua, me preguntaba si la desintegración del tritio en el helio-3 se ha usado en la síntesis orgánica. Esta transición es de suponer que no es fuerte $\ce{C-He}$ interacción y por lo tanto radical o catión formación en $\ce{C}$.

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asksol Puntos 9574

Aquí hay dos razones por las que este enfoque sería poco práctico para la síntesis orgánica:

(1) La vida media del tritio es de 12.3 años, por lo que la caries es demasiado lenta para ser práctico, como parte de un método sintético

(2) Mientras que en una escala de reacciones nucleares, el tritio caries es relativamente bajo en energía emitida, todavía enanas una típica reacción química (18.6 keV o 429,000 kCal/mol) y pueden causar la degradación de la molécula (o el material a granel) de maneras impredecibles.

Pero podría ser útil para otros tipos de estudios químicos. Yo se sujetará a los demás en el foro a elaborar.

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Jörg W Mittag Puntos 1171

De hecho, hay bastante un interesante artículo de revisión sobre los efectos de la descomposición de tritio los átomos en los compuestos orgánicos. La formación de radicales neutral es muy desfavorable, y casi siempre neutro de helio es expulsado dejando a un carbocation detrás de lugar. Comparar los dos procesos:

$$\ \ce{R-He^+ -> R^. + \ \ He^{+}}$$ $$\ce{R-He^+ -> R^+ + \ He}$$

El último es mucho más plausible, como el helio catión tiene una muy exotérmica, la afinidad electrónica ($\rm{2370\ kJ\ mol^{-1}}$), el más grande de cualquier atómica y probablemente molecular monocation.

Por lo tanto, el artículo se titula "el Tritio para la generación de carbocations". El uso de tritio para carbocation formación parece haber sido el primero que investigó en 1963. Quizás este fue especialmente importante en aquel entonces porque carbocation química no había sido aún explorado a fondo hasta que George Olah y la investigación de superacidic medios de comunicación.

He aquí un interesante extracto del artículo de la sección "Esquema de la decadencia de la técnica":

Para minimizar el alcance de los no deseados radiolíticos los procesos, la actividad de la tritiada los precursores que se utilizan en la decadencia de los experimentos deben mantenerse tan bajas como sea posible, normalmente, inferior a 10 mCi por mol. Como consecuencia, la número de la decadencia de los iones, por lo tanto la cantidad de sus neutral de productos de la descomposición se formó en un período razonable de momento, es comparativamente muy pequeño. Incluso en una unidad de almacenamiento período de 1 año, la decadencia de 10 mCi de un monotritiated precursor en 1 mol de un gas inactivo ("a granel de gas") sólo produce alrededor de $\rm{10^{16}}$ nucleogenic iones. Bajo la favorable suposición de que todos los iones de dar un único producto final, su concentración sería de la orden de sólo unas pocas partes por mil millones (ppb), posando formidable problemas, incluso hasta muy avanzado, altamente sofisticadas metodologías analíticas. Aún más en serio, los productos de desintegración sería inundado por los derivados de la radiolisis del grueso de gas, promovido por la $\beta^-$ de las partículas de tritio, ya que cada una de las caries evento produce, junto con una única nucleogenic de iones, más de 200 radiolíticos iones.

Mientras que las reacciones provocadas por nucleogenic carbocations serán diferentes de los de radiolíticos iones (iones secundarios formados por impactos con la desintegración beta de electrones), dado que la inmensa mayoría de las reacciones serán causados por el mismo, se precisa de la aplicación de tales tritio basado en carbocation la producción de sintéticos para los efectos parece que todos, pero en vano. Sería mucho más sencillo de destino energético de haz de electrones en el ejemplo, la simulación de la desintegración beta de electrones y la obtención de esencialmente los mismos productos.


Edit: Aquí está mi respuesta anterior, que no es muy relacionados, pero me pareció lo suficientemente interesante como para compartir.

Esta transición es de suponer que no es fuerte $\ce{C-He}$ interacción.

Mientras que, en la práctica, estás en lo correcto, he pensado que me gustaría señalar algo interesante. Algunos computacional investigaciones han encontrado que ciertos compuestos, como $\ce{He^+ -C\equiv C-H}$ tienen un gran vínculo entre el helio y el carbono, con una disociación de enlace energía de hasta el $\rm{92\ kJ\ mol^{-1}}$ B3LYP/6-31G** el nivel de la teoría. Incluso la molécula neutra $\ce{HHeCCH}$ se espera que para estar obligado, aunque con una pequeña barrera cinética de descomposición en $\ce{He + HCCH}$ aproximadamente de $\rm{63\ kJ\ mol^{-1}}$. Estos cálculos han motivado el uso de tritiada moléculas como sea posible (y quizás un poco desesperado) vía sintética de helio compuestos, que curiosamente se espera que sean más estables que los de neón compuestos.

Sin embargo, como se ha mencionado, la lenta desintegración del tritio (sólo el 0,015% de una muestra se desintegra durante el curso de un día) se opone sintético de uso de su transmutación, excepto quizás muy concreto, a los efectos catalíticos. Aumentar el contenido de tritio en una muestra podría hacer rápidamente los costos exorbitantes, y todo tipo de locas reacciones secundarias vías (tener sus energías de activación se reunieron a partir de la abundante energía de desintegración nuclear) pronto se gire orgánicos reactivos en un goopy radiactivos lío.

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