自由基有哪些形成方式及特性

　　自由基由於含有不成對電子，表現得非常活躍，而存在空間相當廣泛。其實自由基也存在著一定的形成方式。以下是由小編整理的自由基的內容，希望大家喜歡!

　　自由基的概念

　　自由基，化學上也稱為“遊離基”，是指化合物的分子在光熱等外界條件下，共價鍵發生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。***共價鍵不均勻裂解時，兩原子間的共用電子對完全轉移到其中的一個原子上，其結果是形成了帶正電和帶負電的離子，這種斷裂方式稱之為鍵的異裂。***在書寫時，一般在原子符號或者原子團符號旁邊加上一個“·”表示沒有成對的電子。如氫自由基***H·，即氫原子***、氯自由基***Cl·，即氯原子***、甲基自由基***CH3·***。自由基反應在燃燒、氣體化學、聚合反應、等離子體化學、生物化學和其他各種化學學科中扮演很重要的角色。歷史上第一個被發現和證實的自由基是由摩西·岡伯格在1900年於密歇根大學發現的三苯甲基自由基。中國有機化學家劉有成院士在自由基化學領域也做出了傑出貢獻。

　　自由基的形成方式

　　在一個化學反應中，或在外界***光、熱、輻射等***影響下，分子中共價鍵斷裂，使共用電子對變為一方所獨佔，則形成離子;若分裂的結果使共用電子對分屬於兩個原子***或基團***，則形成自由基。

　　有機化合物***Organic compounds***發生化學反應時，總是伴隨著一部分共價鍵***covalent bond***的斷裂和新的共價鍵的生成。當共價鍵發生均裂***homolyticbondcleavage***時，兩個成鍵電子的分離，所形成的碎片有一個未成對電子，如H·，CH·，Cl·等。若是由一個以上的原子組成時，稱為自由基***radical***。因為存在未成對電子，自由基和自由原子非常的活潑，通常無法分離得到。不過在許多反應中，自由基和自由原子以中間體的形式存在，儘管濃度很低，存留時間很短。

　　外界環境中的陽光輻射、空氣汙染、吸菸、農藥等都會使人體產生更多活性氧自由基，使核酸突變，這是人類衰老和患病的根源。體內活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和訊號傳導過程。但過多的活性氧自由基就會有破壞作用，導致人體正常細胞和組織的損壞，從而引起多種疾病。如心臟病、老年痴呆症、帕金森病和腫瘤。

　　自由基還可以通過一個原子或者分子的氧化還原過程來形成。

　　自由基的特性

　　自由基又稱遊離基，是具有非偶電子的基團或原子，它有兩個主要特性：

　　一是化學反應活性高;

　　二是具有磁矩。

　　在一個化學反應中，或在外界***光、熱等***影響下，分子中共價鍵分裂的結果，使共用電子對變為一方所獨佔，則形成離子;若分裂的結果使共用電子對分屬於兩個原子***或基團***，則形成自由基。包括以下產生方式：

　　①引發劑引發，通過引發劑分解產生自由基

　　②熱引發，通過直接對單體進行加熱，開啟乙烯基單體的雙鍵生成自由基

　　③光引發，在光的激發下，使許多烯類單體形成自由基而聚合

　　④輻射引發，通過高能輻射線，使單體吸收輻射能而分解成自由基

　　⑤等離子體引發，等離子體可以引發單體形成自由基進行聚合，也可以使雜環開環聚合

　　⑥微波引發，微波可以直接引發有些烯類單體進行自由基聚合。

　　自由基存在空間

　　自由基由於含有不成對電子，表現得非常活躍，而存在空間相當廣泛。

　　科學家在二十世紀初從煙囪和汽車尾氣中發現了這種十分活躍的物質。隨後的研究表明，自由基的生成過程複雜多樣，比如，加熱、燃燒、光照，一種物質與另一種物質的接觸或任何一種化學反應都會產生自由基。簡單地說，在日常生活中，烹飪、吸菸等活動都會產生自由基。化妝品等化工產品中，也含有一定量的自由基。

　　自由基的種類非常多，自由基的存在的空間也是無處不在。它們以不同的結構特徵，在與其他元素結合時，發揮著不同的作用。

　　人體裡也有自由基。受控的自由基對人體是有益的。它們既可以幫助傳遞維持生命活力的能量，也可以被用來殺滅細菌和寄生蟲，還能參與排除毒素。但當人體中的自由基超過一定的量，便會失去控制，給我們的生命帶來傷害。

　　生命體內的自由基是與生俱來的，既然生命能力歷經35億年滄桑而延續至今，就說明生命本身具有平衡自由基，或者說，清除多餘自由基的能力。然而，隨著人類文明的飛速發展，在科學技術給人類創造了巨大生產力的同時也帶來了大量的副產品，其中就有與日俱增的自由基。化學制劑的大量使用、汽車尾氣和工業生產廢氣的增加、還有核爆炸……這些活動都會導致自由基的產生。人類文明活動還在不斷破壞著生態環境，製造著更多的自由基。驟然增加的自由基，早已超過了人以及生命所能正常保持平衡的標準，人類健康面臨著前所未有的嚴峻挑戰。

　　自由基的害處

　　途徑一

　　抗氧化樞機自由基是無處不在的，自由基對人體攻擊的途徑是多方面的，既有來自體內的 ，也有來自外界的。當人體中的自由基超過一定的量，並失去控制時，這些自由基就會亂跑亂竄，去攻擊細胞膜，去與血清抗蛋白酶發生反應，甚至去跟基因搶電子，對我們的身體造成各種各樣的傷害，產生各種各樣的疑難雜症。

　　人類生存的環境中充斥著不計其數的自由基，我們無時無刻不暴露在自由基的包圍和進攻中。離我們生活最近的，例如，炒菜時產生的油煙中，就有自由基，這種油煙中的自由基使經常在廚房勞作的家庭婦女中餐大廚肺部疾病和腫瘤的機率遠遠高於其他人;此外，還有吸菸，吸菸最直接產生自由基。吸菸的過程是一個十分複雜的化學過程，您知道您吸食一隻香菸的時候您就象開起了一座小化工廠，它產生了數以千計的化合物，其中除了早在80年代以被認知的焦油和菸鹼外，還存在最大最難以控制的就是多種自由基。傳統觀念認為吸菸對人體的損害來自菸鹼***尼古丁***，然而，最新研究表明，吸菸中自由基的危害要遠遠大於菸鹼***尼古丁***。吸菸產生的自由基，有的是可以被過濾嘴清除的，但還有很多種自由基不能被傳統的過濾方法清除掉，必須採取更科技的手段來對其進行清除和降低。自由基的存活時間僅僅為10秒，但吸入人體後，就會直接或間接損傷細胞膜或直接與基因結合導致細胞轉化等，從而引起肺氣腫、肺癌、肺間質纖維化等一系列與吸菸有關的疾病。

　　通過呼吸系統吸入的自由基決不僅僅來自炒菜和吸菸，像汽車尾氣、工業生產廢氣等等環境汙染產生的大量自由基也會在人們日常生活運動中被無防備的吸入。

　　散佈在空氣中，使用的化妝品中的自由基還會直接攻擊人的面板，從表皮細胞中搶奪電子，使面板失去彈性，粗糙老化產生皺紋。

　　自由基對人體的攻擊，既在最深層引起突變，又在最表層留下痕跡。可以說，人類被包圍在自由基的內外夾擊中。

　　途徑二

　　自由基對人體的攻擊既有來自體內的也有來自體外的;既在最深層引起的突變，也在最表層留下痕跡。可以說，人類處於自由基的內外夾擊中。例如：在人體低密度脂蛋白簡稱LDL，當人體內的低密度脂蛋白升高後，在血液流動的過程中，低密度脂蛋白在細胞內皮的作用下進入血管腔內，由於大量自由基的存在，氧化自由基與低密度脂蛋白結合形成氧化型的低密度脂蛋白***Ox-LDL***，氧化型的低密度脂蛋白在血管壁內就會被當成異己存在，而被巨噬細胞、單核細胞、內皮細胞和平滑肌細胞吞噬掉。平滑肌細胞和巨噬細胞吞噬大量的氧化型的低密度脂蛋白就變成為泡沫細胞，大量的泡沫細胞堆積，使血管壁向外凸出***但是做血管造影是看不出血管壁有任何的改變***，粥樣硬化斑塊的形成就導致動脈粥樣硬化。血管內皮細胞吞噬氧化型的低密度脂蛋白後，造成血管內壁的損壞，血管內壁間隙增大，在血管內由於T細胞釋放的γ干擾素，使泡沫細胞破裂，內容物就會從血管內壁間隙增大處流入血管腔內，由於血管的應激作用就會將滲出的內容物包裹，形成血栓斑塊。當這種血栓在心臟部位產生就形成心梗，在腦部產生就形成腦梗。因此防止低密度脂蛋白被氧化是防止心血管疾病的關鍵所在。

自由基的形成方式