Reazione SN1

La reazione S_N1 è una reazione di sostituzione in chimica organica, il cui nome si riferisce al simbolo Hughes-Ingold del meccanismo. "SN" sta per sostituzione nucleofila e "1" indica che il passaggio che determina la velocità è unimolecolare^[1][2]. Pertanto, l'equazione della velocità viene spesso mostrata come avente dipendenza di primo ordine dall'elettrofilo e dipendenza di ordine zero dal nucleofilo. Questa relazione vale per situazioni in cui la quantità di nucleofilo è molto maggiore di quella dell'intermedio. Invece, l'equazione della velocità può essere descritta in modo più accurato utilizzando la cinetica dello stato stazionario. La reazione coinvolge un intermedio carbocationico ed è comunemente osservata nelle reazioni di alogenuri alchilici secondari o terziari in condizioni fortemente basiche o, in condizioni fortemente acide, con alcoli secondari o terziari. Con alogenuri alchilici primari e secondari, si verifica in alternativa la reazione S_N2. Nella chimica inorganica, la reazione S_N1 è spesso nota come meccanismo dissociativo. Questa via di dissociazione è ben descritta dall'effetto cis. Un meccanismo di reazione è stato proposto per la prima volta da Christopher Ingold e suoi collaboratori nel 1940^[3]. Questa reazione non dipende molto dalla forza del nucleofilo, a differenza del meccanismo S_N2. Questo tipo di meccanismo prevede due passaggi: il primo passo è la ionizzazione dell'alogenuro alchilico in presenza di acetone acquoso o alcol etilico. Questo passaggio fornisce un carbocatione come intermedio.

Nella prima fase del meccanismo S_N1 si forma un carbocatione, che è planare, e quindi l'attacco del nucleofilo (seconda fase) può avvenire da entrambi i lati per dare un prodotto racemico, ma in realtà non avviene la racemizzazione completa. Questo perché la specie nucleofila attacca il carbocatione anche prima che lo ione degli alogenuri in partenza si sia allontanato sufficientemente dal carbocatione. Lo ione alogenuro caricato negativamente protegge il carbocatione dall'attacco sul lato anteriore, e viene preferito l'attacco sul retro che porta all'inversione di configurazione. Quindi il prodotto reale è senza dubbio costituito da una miscela di enantiomeri, ma predominerebbero gli enantiomeri con configurazione invertita e non si verifica una racemizzazione completa.