SNi

L'SNi, abbreviazione di sostituzione nucleofila interna, è un meccanismo di reazione nella sostituzione nucleofila alifatica che è sia regioselettivo che raramente osservato. Il termine fu coniato nel 1937 da Cowdrey e colleghi per descrivere reazioni nucleofile che procedono con ritenzione di configurazione, sebbene in seguito sia stato applicato più ampiamente a reazioni che condividono un meccanismo simile.

Un esempio classico è la clorurazione degli alcoli usando il cloruro di tionile, o la decomposizione dei cloroformiati alchilici, dove il risultato chiave è la ritenzione della configurazione stereochimica. Edward S. Lewis e Charles E. Boozer riportarono alcuni casi di questa reazione nel 1952, con ulteriori studi meccanicistici e cinetici negli anni successivi.

Nella reazione con cloruro di tionile, l'alcolo forma prima un clorosolfito alchilico, che esiste come coppia ionica intima. Il secondo passaggio comporta la perdita di anidride solforosa e la sua sostituzione con uno ione cloruro originariamente attaccato al gruppo solfito. La distinzione tra SN1 e SNi risiede nel fatto che la coppia ionica non si dissocia completamente; non si forma un vero carbocatione, che altrimenti porterebbe a racemizzazione.

Questo meccanismo è strettamente correlato a varie forme di partecipazione di gruppo vicinale, come quando un doppietto solforico o azotico nell'iprite solforata o nell'iprite azotata forma un intermedio cationico.

Le prove per questo meccanismo provengono dall'osservazione che l'aggiunta di piridina alla reazione causa inversione di configurazione. La piridina reagisce con il solfito intermedio, spostando il cloro, che quindi deve attaccare da dietro come in una tipica sostituzione nucleofila. Nel quadro completo, il solfito reagisce con uno ione cloruro in una tipica reazione SN2 con inversione. Se il solvente stesso è un nucleofilo, come il diossano, si verificano due successive reazioni SN2, con conseguente ritenzione. In condizioni SN1 standard, la ritenzione è ottenuta tramite il meccanismo SNi concorrente anziché la racemizzazione, mentre l'aggiunta di piridina produce nuovamente inversione.