
【化】 inner molecular reaction
element; member; molecule; numerator
【计】 molecusar
【化】 molecule
【医】 molecule
inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
分子内反应(Intramolecular Reaction)指同一个分子内两个官能团或原子之间发生的化学反应。该过程不涉及其他分子参与,通常在分子内形成新的化学键(如环状结构),与分子间反应(Intermolecular Reaction)有本质区别。
反应范围限定于单分子内
反应物仅为单一分子,反应发生在分子内部相邻或特定空间位置的官能团之间。例如,己二酸二乙酯在狄克曼缩合中形成五元环β-酮酯(分子内克莱森缩合)。
环化反应为主
分子内反应常生成环状化合物,环的大小取决于分子链中反应基团的距离。如羟基酸内酯化、氨基酸成内酰胺等。
动力学优势
因反应基团处于同一分子内,局部浓度极高,反应速率通常快于类似分子间反应。例如,烯烃分子内环氧化比分子间路径更高效。
特征 | 分子内反应 | 分子间反应 |
---|---|---|
参与分子数 | 1 | ≥2 |
反应路径 | 形成环状结构 | 形成链状或大分子聚合物 |
浓度依赖性 | 一级反应(与自身浓度相关) | 二级或更高级反应(涉及多分子碰撞) |
空间位阻影响 | 受分子构象刚性约束较大 | 相对较小 |
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分子内反应是指化学反应的发生范围被限制在同一分子内部的现象,其特点是反应活性位点存在于同一分子结构中。以下从定义、机制、类型和应用等方面进行详细解释:
分子内反应是单个分子内的原子或官能团之间发生的化学转化,无需依赖不同分子间的碰撞即可完成。相较于分子间反应,其反应速率通常更高,因为分子内反应的空间位阻更小,且反应基团的相对位置更稳定。
邻基参与(Neighbouring-group participation, NGP)
这是分子内反应的重要机制,指分子中邻近的官能团通过空间或电子效应促进反应进行。例如:苯磺酸酯的溶剂解反应中,邻近基团可通过形成中间过渡态加速反应。
分子内反应在有机合成中用于构建环状结构,提高反应选择性。在单分子科学领域,通过调控分子内反应可实现单分子器件的功能化(如精准修饰分子结构)。此外,该机制对理解生物大分子(如DNA、酶)的构象变化至关重要。
以上信息综合了化学教材、百科定义及前沿研究案例。若需查看具体反应机理图示或完整文献,可参考相关化学教材的“邻基参与”章节。
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