
【化】 inner molecular reaction
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
inner; inside; within
【醫】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
分子内反應(Intramolecular Reaction)指同一個分子内兩個官能團或原子之間發生的化學反應。該過程不涉及其他分子參與,通常在分子内形成新的化學鍵(如環狀結構),與分子間反應(Intermolecular Reaction)有本質區别。
反應範圍限定于單分子内
反應物僅為單一分子,反應發生在分子内部相鄰或特定空間位置的官能團之間。例如,己二酸二乙酯在狄克曼縮合中形成五元環β-酮酯(分子内克萊森縮合)。
環化反應為主
分子内反應常生成環狀化合物,環的大小取決于分子鍊中反應基團的距離。如羟基酸内酯化、氨基酸成内酰胺等。
動力學優勢
因反應基團處于同一分子内,局部濃度極高,反應速率通常快于類似分子間反應。例如,烯烴分子内環氧化比分子間路徑更高效。
特征 | 分子内反應 | 分子間反應 |
---|---|---|
參與分子數 | 1 | ≥2 |
反應路徑 | 形成環狀結構 | 形成鍊狀或大分子聚合物 |
濃度依賴性 | 一級反應(與自身濃度相關) | 二級或更高級反應(涉及多分子碰撞) |
空間位阻影響 | 受分子構象剛性約束較大 | 相對較小 |
注:以上鍊接為示例格式,實際引用需替換為具體文獻的有效DOI或URL。
分子内反應是指化學反應的發生範圍被限制在同一分子内部的現象,其特點是反應活性位點存在于同一分子結構中。以下從定義、機制、類型和應用等方面進行詳細解釋:
分子内反應是單個分子内的原子或官能團之間發生的化學轉化,無需依賴不同分子間的碰撞即可完成。相較于分子間反應,其反應速率通常更高,因為分子内反應的空間位阻更小,且反應基團的相對位置更穩定。
鄰基參與(Neighbouring-group participation, NGP)
這是分子内反應的重要機制,指分子中鄰近的官能團通過空間或電子效應促進反應進行。例如:苯磺酸酯的溶劑解反應中,鄰近基團可通過形成中間過渡态加速反應。
分子内反應在有機合成中用于構建環狀結構,提高反應選擇性。在單分子科學領域,通過調控分子内反應可實現單分子器件的功能化(如精準修飾分子結構)。此外,該機制對理解生物大分子(如DNA、酶)的構象變化至關重要。
以上信息綜合了化學教材、百科定義及前沿研究案例。若需查看具體反應機理圖示或完整文獻,可參考相關化學教材的“鄰基參與”章節。
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