分子内部親核取代反應機理英文解釋翻譯、分子内部親核取代反應機理的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 mechanism of internal nucleophilic substitution; SNi mechanism

分詞翻譯：

分子的英語翻譯：

element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule

内部的英語翻譯：

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

親核取代的英語翻譯：

【化】 nucleophilic substitution

反應機理的英語翻譯：

【化】 mechanism of reaction; reaction mechanism

專業解析

分子内部親核取代反應（Intramolecular Nucleophilic Substitution），常縮寫為SNi（Substitution Nucleophilic internal），是一種特殊的親核取代反應機制。其核心特征在于：親核試劑與離去基團位于同一分子的相鄰原子上，反應通過分子内環狀過渡态進行，導緻立體化學構型保持（Retention of Configuration）。這與SN2（構型翻轉）和SN1（外消旋化）機制顯著不同。

反應機理詳解

親核進攻與環狀中間體形成：反應起始于分子内帶負電或富電子的親核原子（如醇羟基氧、羧基氧等）進攻同一分子中帶有離去基團（如鹵素、磺酸酯基等）的碳原子。由于空間位置的鄰近性，這種進攻導緻形成一個不穩定的、高度張力的環狀中間體（通常是三元環的鹵離子或類似結構）。這一步是分子内過程，速率通常較快。
離去基團解離與産物形成：形成的環狀中間體極不穩定，會迅速開環。此時，環中的親核原子（如O）與碳原子成鍵，而原來的離去基團（如Cl⁻）則帶着一對電子從碳原子上解離下來。由于親核進攻和解離發生在碳原子的同一側（通過環狀過渡态連接），最終産物的立體化學構型與起始底物保持一緻。

關鍵特征與證據

立體化學：構型保持：這是SNi機理最核心、最具診斷性的特征。例如，在光學活性的手性醇與亞硫酰氯（SOCl₂）反應生成氯化物時，若無吡啶等堿存在，常觀察到構型保持的産物，支持SNi機理（涉及氯亞硫酸酯中間體的分子内氯取代）。
分子内性：反應速率依賴于分子内親核中心與親電中心的距離和取向。分子間的親核試劑通常無法有效競争。
對反應條件的敏感性：SNi機理通常在特定條件下發生，如在非極性溶劑中、無強親核試劑（如外源Cl⁻或堿）存在時。若存在強親核試劑或堿，反應可能轉向SN2或SN1機理。

典型實例

醇與亞硫酰氯（SOCl₂）的反應（無堿條件下）：
1. 醇（ROH）首先與SOCl₂反應生成氯亞硫酸酯（ROSOCl）。
2. 氯亞硫酸酯分子内，鄰近的氯離子（作為親核試劑）進攻與OSO基團相連的碳原子（離去基團為⁻OSOCl），形成三元環的氯離子過渡态。
3. 該過渡态開環，釋放出SO₂氣體，同時生成構型保持的氯化物（RCl）。
- 反應式： $$ ce{ R-OH + SOCl2 -> ROSOCl } $$ $$ ce{ ROSOCl ->[text{分子内}] [text{環狀過渡态}] -> R-Cl + SO2 } $$

與SN1/SN2的區别總結

特征	SNi	SN2	SN1
分子性	分子内	分子間	分子間
動力學	一級（通常）	二級	一級
立體化學	構型保持	構型翻轉	外消旋化 (+可能重排)
中間體	環狀過渡态	無中間體	碳正離子中間體
溶劑效應	通常在非極性溶劑中有利	極性非質子溶劑有利	極性質子溶劑有利

權威參考文獻

Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. (Chapter on Nucleophilic Substitution)
Organic Chemistry Portal: Nucleophilic Substitution (概述各種機理)
Anslyn, E. V. & Dougherty, D. A. (2006). Modern Physical Organic Chemistry. University Science Books. (詳細讨論反應機理與動力學證據)
Master Organic Chemistry: Reactions of Alcohols (包含SNi在醇轉化中的具體應用與條件)

網絡擴展解釋

分子内部親核取代反應機理是指在同一分子内，親核基團攻擊并取代與離去基團相連的碳原子的過程。該反應通常遵循雙分子親核取代（SN2）機理，具有以下特點：

1.反應機理分類

SN2機理主導：分子内反應因空間結構限制，更易通過一步協同的SN2路徑完成，即親核試劑從背面進攻中心碳原子，同時離去基團脫離，形成過渡态。
無中間體生成：與SN1機理不同，SN2反應不生成碳正離子中間體，而是直接經過過渡态完成鍵的斷裂與形成。

2.反應步驟與立體化學

協同過程：親核基團（如-OH、-NH₂）從離去基團（如鹵素）的反方向接近中心碳，形成五元環或六元環過渡态，此時中心碳呈SP²雜化平面結構。
構型翻轉：由于背面進攻，産物中中心碳的構型會發生反轉（Walden翻轉），這是SN2機理的典型特征。

3.分子内反應的優勢

環化傾向：分子内反應常伴隨環狀結構的形成，例如環氧乙烷開環反應或某些環醚的生成，因環張力釋放而更易進行。
速率提升：相較于分子間反應，分子内反應中親核基團與反應位點的空間接近性減少了碰撞概率需求，反應速率更高。

4.典型示例

環氧化合物開環：例如環氧乙烷在酸性條件下，分子内氧原子作為親核試劑進攻相鄰碳，導緻環開裂并生成二醇衍生物。
鄰基參與效應：某些分子中鄰近基團（如酯基、氨基）通過分子内親核攻擊輔助反應，形成中間環狀過渡态，增強反應選擇性。

分子内部親核取代通過SN2機理實現，具有高效性和立體專一性，廣泛用于有機合成中的環化反應和複雜分子構建。需注意，若底物為三級碳或空間位阻較大，可能傾向SN1機理，但分子内反應因結構限制通常避免此路徑。