分子内部亲核取代反应机理英文解释翻译、分子内部亲核取代反应机理的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 mechanism of internal nucleophilic substitution; SNi mechanism

分词翻译：

分子的英语翻译：

element; member; molecule; numerator
【计】 molecusar
【化】 molecule
【医】 molecule

内部的英语翻译：

inner; inside; interior; internal; within
【医】 interior

亲核取代的英语翻译：

【化】 nucleophilic substitution

反应机理的英语翻译：

【化】 mechanism of reaction; reaction mechanism

专业解析

分子内部亲核取代反应（Intramolecular Nucleophilic Substitution），常缩写为SNi（Substitution Nucleophilic internal），是一种特殊的亲核取代反应机制。其核心特征在于：亲核试剂与离去基团位于同一分子的相邻原子上，反应通过分子内环状过渡态进行，导致立体化学构型保持（Retention of Configuration）。这与SN2（构型翻转）和SN1（外消旋化）机制显著不同。

反应机理详解

亲核进攻与环状中间体形成：反应起始于分子内带负电或富电子的亲核原子（如醇羟基氧、羧基氧等）进攻同一分子中带有离去基团（如卤素、磺酸酯基等）的碳原子。由于空间位置的邻近性，这种进攻导致形成一个不稳定的、高度张力的环状中间体（通常是三元环的卤离子或类似结构）。这一步是分子内过程，速率通常较快。
离去基团解离与产物形成：形成的环状中间体极不稳定，会迅速开环。此时，环中的亲核原子（如O）与碳原子成键，而原来的离去基团（如Cl⁻）则带着一对电子从碳原子上解离下来。由于亲核进攻和解离发生在碳原子的同一侧（通过环状过渡态连接），最终产物的立体化学构型与起始底物保持一致。

关键特征与证据

立体化学：构型保持：这是SNi机理最核心、最具诊断性的特征。例如，在光学活性的手性醇与亚硫酰氯（SOCl₂）反应生成氯化物时，若无吡啶等碱存在，常观察到构型保持的产物，支持SNi机理（涉及氯亚硫酸酯中间体的分子内氯取代）。
分子内性：反应速率依赖于分子内亲核中心与亲电中心的距离和取向。分子间的亲核试剂通常无法有效竞争。
对反应条件的敏感性：SNi机理通常在特定条件下发生，如在非极性溶剂中、无强亲核试剂（如外源Cl⁻或碱）存在时。若存在强亲核试剂或碱，反应可能转向SN2或SN1机理。

典型实例

醇与亚硫酰氯（SOCl₂）的反应（无碱条件下）：
1. 醇（ROH）首先与SOCl₂反应生成氯亚硫酸酯（ROSOCl）。
2. 氯亚硫酸酯分子内，邻近的氯离子（作为亲核试剂）进攻与OSO基团相连的碳原子（离去基团为⁻OSOCl），形成三元环的氯离子过渡态。
3. 该过渡态开环，释放出SO₂气体，同时生成构型保持的氯化物（RCl）。
- 反应式： $$ ce{ R-OH + SOCl2 -> ROSOCl } $$ $$ ce{ ROSOCl ->[text{分子内}] [text{环状过渡态}] -> R-Cl + SO2 } $$

与SN1/SN2的区别总结

特征	SNi	SN2	SN1
分子性	分子内	分子间	分子间
动力学	一级（通常）	二级	一级
立体化学	构型保持	构型翻转	外消旋化 (+可能重排)
中间体	环状过渡态	无中间体	碳正离子中间体
溶剂效应	通常在非极性溶剂中有利	极性非质子溶剂有利	极性质子溶剂有利

权威参考文献

Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. (Chapter on Nucleophilic Substitution)
Organic Chemistry Portal: Nucleophilic Substitution (概述各种机理)
Anslyn, E. V. & Dougherty, D. A. (2006). Modern Physical Organic Chemistry. University Science Books. (详细讨论反应机理与动力学证据)
Master Organic Chemistry: Reactions of Alcohols (包含SNi在醇转化中的具体应用与条件)

网络扩展解释

分子内部亲核取代反应机理是指在同一分子内，亲核基团攻击并取代与离去基团相连的碳原子的过程。该反应通常遵循双分子亲核取代（SN2）机理，具有以下特点：

1.反应机理分类

SN2机理主导：分子内反应因空间结构限制，更易通过一步协同的SN2路径完成，即亲核试剂从背面进攻中心碳原子，同时离去基团脱离，形成过渡态。
无中间体生成：与SN1机理不同，SN2反应不生成碳正离子中间体，而是直接经过过渡态完成键的断裂与形成。

2.反应步骤与立体化学

协同过程：亲核基团（如-OH、-NH₂）从离去基团（如卤素）的反方向接近中心碳，形成五元环或六元环过渡态，此时中心碳呈SP²杂化平面结构。
构型翻转：由于背面进攻，产物中中心碳的构型会发生反转（Walden翻转），这是SN2机理的典型特征。

3.分子内反应的优势

环化倾向：分子内反应常伴随环状结构的形成，例如环氧乙烷开环反应或某些环醚的生成，因环张力释放而更易进行。
速率提升：相较于分子间反应，分子内反应中亲核基团与反应位点的空间接近性减少了碰撞概率需求，反应速率更高。

4.典型示例

环氧化合物开环：例如环氧乙烷在酸性条件下，分子内氧原子作为亲核试剂进攻相邻碳，导致环开裂并生成二醇衍生物。
邻基参与效应：某些分子中邻近基团（如酯基、氨基）通过分子内亲核攻击辅助反应，形成中间环状过渡态，增强反应选择性。

分子内部亲核取代通过SN2机理实现，具有高效性和立体专一性，广泛用于有机合成中的环化反应和复杂分子构建。需注意，若底物为三级碳或空间位阻较大，可能倾向SN1机理，但分子内反应因结构限制通常避免此路径。