Механизмом реакции называют детальное описание химической реакции, включающее элементарные стадии.

При протекании химических реакций в молекулах органических соединений происходит разрыв ковалентных связей. Разрыв ковалентной связи может происходить по гетеролитическому (ионному) или гомолитическому (радикальному) механизмам. В зависимости от этого механизм реакции бывает ионный или радикальный.

Радикальные реакции – реакции, в которых разрыв связи происходит симметрично, так что каждому из образующихся фрагментов отходит по одному электрону:

Такой разрыв ковалентной связи называется гомолиз (от греческого homos – одинаковый, lysis – разрыв).

В ходе гомолитических реакций в качестве интермедиатов образуются свободные радикалы – частицы, содержащие неспаренный электрон, например:

В качестве примера радикальной реакции рассмотрим реакцию хлорирования пропана при облучении.

Механизм радикального галогенирования алканов может быть описан тремя основными стадиями:

Инициирование (зарождение цепи). Под действием УФ-облучения (ультрафиолетовое облучение) происходит гомолитический разрыв связи в молекуле хлора и она распадается на атомы:

Развитие цепи (цепь последовательных взаимодействий свободных радикалов и неактивных молекул, в результате которых образуются новые молекулы и новые радикалы).

Образовавшиеся на первой стадии радикалы (атомы хлора) атакуют молекулы алканов, отрывая у них атом водорода:

Образовавшиеся алкильные радикалы (в нашем случае это радикал изопропил) сталкиваются с молекулами галогена и гомолитически разрушают их. При этом получаются новые радикалы галогена и образуется алкилгалогенид:

Обрыв цепи (соединении радикалов друг с другом с образованием неактивных молекул).

Столкновение двух короткоживущих частиц маловероятно, но все же оно иногда происходит и приводит к обрыву какой-либо стадии реакции:

В результате последней реакции образуется 2,3-диметилбутан. Это побочный продукт реакции.

Галогенирование алканов – пример цепной радикальной реакции. Цепная реакция включает ряд стадий, на каждой из которых образуется реакционноспособная частица, вызывающая следующую стадию.