La teoría radical es una teoría científica obsoleta en química que describe la estructura de los compuestos orgánicos . La teoría fue iniciada por Justus von Liebig , Friedrich Wöhler y Auguste Laurent alrededor de 1830 y no está relacionada con la comprensión moderna de los radicales libres . [1] [2] En esta teoría, se pensaba que los compuestos orgánicos existían como combinaciones de radicales que podían intercambiarse en reacciones químicas del mismo modo que los elementos químicos podían intercambiarse en compuestos inorgánicos.
El término radical ya estaba en uso cuando se desarrolló la teoría radical. Louis-Bernard Guyton de Morveau introdujo la frase "radical" en 1785 y la frase fue empleada por Antoine Lavoisier en 1789 en su Traité Élémentaire de Chimie . Se identificó un radical como la base de la raíz de ciertos ácidos (la palabra latina "radix" significa "raíz"). La combinación de un radical con oxígeno daría como resultado un ácido. Por ejemplo al radical del ácido acético se le llamó "acético" y al del ácido muriático ( ácido clorhídrico ) se le llamó "muriático". Joseph Louis Gay-Lussac encontró evidencia del radical cianuro en 1815 en su trabajo sobre el cianuro de hidrógeno y varias sales de cianuro que descubrió. También aisló cianógeno ((CN) 2 ) sin darse cuenta de que el cianógeno es el dímero de cianuro NC-CN. Jean-Baptiste Dumas propuso el radical etileno a partir de investigaciones sobre el éter dietílico y el etanol . En su teoría del Etherin [3] observó que el éter constaba de dos equivalentes de etileno y un equivalente de agua y que el etileno y el etanol podían interconvertirse en reacciones químicas. El etileno también fue el fragmento básico de varios otros compuestos como el acetato de etilo . Dumas finalmente abandonó esta teoría de Etherin en favor de una teoría radical. Como radical, debería reaccionar con un óxido para formar el hidrato, pero se descubrió que el etileno es resistente a un óxido como el óxido de calcio . Henri Victor Regnault en 1834 hizo reaccionar dicloruro de etileno (CH 2 CH 2 .Cl 2 ) con KOH formando cloruro de vinilo , agua y KCl. [4] En la teoría de la eterina no debería ser posible romper el fragmento de etileno de esta manera.
La teoría radical reemplazó al dualismo electroquímico que afirmaba que todas las moléculas debían considerarse como sales compuestas de óxidos básicos y ácidos.
Liebig y Wöhler observaron en 1832 [5] en una investigación de la resina de benjuí ( ácido benzoico ) que los compuestos aceite de almendras ( benzaldehído ), " benzoestoff " ( alcohol bencílico ), cloruro de benzoilo y benzamida comparten un fragmento común C 7 H 5 O. y que todos estos compuestos podrían sintetizarse a partir del aceite de almendras mediante sustituciones simples. El fragmento C 7 H 5 O se consideró un "radical del ácido benzoico" y se denominó benzoílo . Los radicales orgánicos quedaron así situados al mismo nivel que los elementos inorgánicos. Al igual que los elementos inorgánicos ( radicales simples ), los radicales orgánicos ( radicales compuestos ) eran indivisibles. La teoría fue desarrollada gracias a las mejoras en el análisis elemental realizadas por von Liebig. Laurent contribuyó a la teoría al informar sobre el aislamiento del propio benzoilo en 1835, [6] sin embargo, la sustancia química aislada se reconoce hoy en su dímero dibenzoilo . Raffaele Piria informó del radical salicilo como base del ácido salicílico . Liebig publicó una definición de radical en 1838 [7] [8]
Berzelius y Robert Bunsen investigaron el radical cacodilo (reacción del cloruro de cacodilo con zinc) alrededor de 1841, ahora también conocido como especie dímera (CH 3 ) 2 As—As(CH 3 ) 2 . [9] Edward Frankland y Hermann Kolbe contribuyeron a la teoría radical investigando los radicales etilo y metilo. Frankland informó por primera vez sobre el dietilzinc en 1848. Frankland y Kolbe investigaron juntos la reacción del cianuro de etilo y el zinc en 1849 [10] informando del aislamiento no del radical etilo sino del radical metilo (CH 3 ), que en realidad era etano. Kolbe también investigó la electrólisis de las sales de potasio de algunos ácidos grasos. El ácido acético se consideró como la combinación del radical metilo y el ácido oxálico y la electrólisis de la sal produjo gas nuevamente, etano identificado erróneamente como el radical metilo liberado. En 1850, Frankland investigó los radicales etilo. [11] En el curso de este trabajo, el butano formado por la reacción de yoduro de etilo y zinc fue identificado erróneamente como el radical etilo.
August Wilhelm von Hofmann , Auguste Laurent y Charles Frédéric Gerhardt desafiaron a Frankland y Kolbe sugiriendo que el radical etilo era en realidad un dímero llamado dimetilo. Frankland y Kolbe respondieron que el hidruro de etilo también era una posibilidad [3] y en 1864 Carl Schorlemmer demostró que el dimetilo y el hidruro de etilo eran en realidad el mismo compuesto.
La teoría radical fue finalmente reemplazada por una serie de teorías, cada una de las cuales defendía entidades específicas. Una adaptación de la teoría radical fue la llamada teoría de tipos (teoría de los residuos), defendida por Charles-Adolphe Wurtz , August Wilhelm von Hofmann y Charles Frédéric Gerhardt . Otro era el tipo agua promovido por Alexander William Williamson . Jean-Baptiste Dumas y Auguste Laurent (uno de los primeros partidarios de la teoría radical) desafiaron la teoría radical en 1840 con una Ley de Sustitución (o Teoría de la Sustitución ). [3] Esta ley reconocía que cualquier átomo de hidrógeno, incluso como parte de un radical, podía ser sustituido por un halógeno .
Finalmente, Frankland en 1852 [12] y August Kekulé en 1857 [13] introdujeron la teoría de la valencia con la tetravalencia del carbono como tema central, dejando obsoleto el carbono trivalente por el momento.
En 1900, Moses Gomberg descubrió inesperadamente el verdadero carbono trivalente y el primer radical en el sentido moderno de la palabra en su (fallido) intento de producir hexafeniletano . [14] En la química orgánica actual, conceptos como benzoílo [15] y acetilo [16] persisten en la nomenclatura química, pero sólo para identificar un grupo funcional que tiene el mismo fragmento.