Alkana bereaksi dengan halogen melalui mekanisme radikal. Reaksi tersebut mengandaikan substitusi satu atau beberapa hidrogen alkana oleh halogen.

Mekanisme halogenasi radikal

Mekanisme halogenasi radikal terdiri dari tiga tahap: inisiasi, propagasi, dan terminasi. Dalam inisiasi, molekul halogen pecah secara homolitik, menghasilkan radikal. Pada tahap propagasi, terjadi substitusi hidrogen alkana oleh halogen. Ketika reaktan habis, radikal di tengah bersatu satu sama lain, menghasilkan tahap terminasi.

Reaktivitas halogen

Tahap pertama propagasi menentukan laju reaksi. Untuk fluor, tahap ini memiliki energi aktivasi yang rendah, yang menjadikan fluor sebagai halogen yang paling reaktif. Dalam kasus yodium, energi aktivasi sangat tinggi dan reaksi tidak berlangsung. Urutan reaktivitas dalam reaksi radikal: $F_2>Cl_2>Br_2>I_2$. Singkatnya, yodium tidak reaktif dalam halogenasi radikal dan fluor bereaksi hebat.

polihalogenasi

Reaksi halogenasi sulit dihentikan, karena produk terhalogenasi lebih reaktif daripada alkana awal. Untuk menghindari masalah ini, yang disebut polihalogenasi, kelebihan alkana digunakan.

stabilitas radikal

Mekanisme reaksi ini terjadi dengan pembentukan zat antara yang disebut radikal yang stabilitasnya bergantung pada jumlah substituen yang mengelilingi karbon yang mengandung elektron bebas. Radikal yang terbentuk pada langkah propagasi distabilkan oleh hiperkonjugasi. Urutan stabilitas radikal diberikan oleh: tersier> sekunder> primer.