Influența solventului asupra reacțiilor radicalice ale tiolilor halogenați: studiu DFT și perspective de implementare în procesul educațional [Articol]

Abstract

Lucrarea evidențiază dimensiunea educațională a modelării moleculare prin analiza reacțiilor radicalice dintre tiolii halogenați (CX3–SH, X = H, F, Cl, Br, I) și radicalul peroxid (HOO˙). Calculele DFT (B3LYP/6-31G, LanL2DZ pentru I), efectuate în vid și în solvent, arată că mediul polar stabilizează reactanții și stările de tranziție, influențând barierele de activare (scădere pentru iod, creștere pentru fluor) și din punct de vedere termodinamic, reacțiile prezintă un caracter favorabil. Studiul demonstrează efectele solventului și a substituenților halogenați atât pentru cercetare, cât și pentru activități educaționale la chimie.

This study integrates both scientific and educational perspectives by employing molecular modeling to investigate radical reactions between halogenated thiols (CX3–SH, X = H, F, Cl, Br, I) and the hydroperoxyl radical (HOO˙). Density Functional Theory (DFT) calculations (B3LYP/6-31G, LanL2DZ for I), conducted in vacuum and in solvent, reveal that polar media stabilize reactants and transition states, generally leading to moderate increases in activation barriers. Notable exceptions include a slight decrease for iodine and a pronounced increase for fluorine. From a thermodynamic perspective, the reactions remain favorable for CH3–SH, CCl3–SH, CBr3–SH, and CI3–SH. The study demonstrates the effects of the solvent and halogen substituents, providing insights relevant for both research and chemistry education activities.