SN1järjestelmissä

SN1järjestelmissä viitataan SN1-typpiseen substiitioon, jossa substituutio tapahtuu pääosin unimolekullisena prosessina. Reaktioiden nopeus riippuu yksinomaan lähtöaineen konsentraatiosta: rate = k[lähtöaine], jolloin nukleofiilin pitoisuudella ei yleensä ole vaikutusta nopeuteen. Tämä viittaa siihen, että keskeinen väliaskel on lähtöaineen ionisaatio.

Mekanismi etenee kahdessa päävaiheessa. Ensin lähtevä ryhmä poistuu molekyylistä muodostaen poolaari carbokationin ja vapaan jäännöksen; tämän jälkeen nukleofiili hyökkää stabillisoituneen, tyhjäkäyvän carbokationin kimppuun muodostaen uuden sidosparin. Carbokationin muodostuminen on rate-determining step. SN1-mekanismissa substratti jää planerina carbokationin ympärille, minkä seurauksena lopullinen tuote on useimmiten rentoutunut ja/tai se voidaan saada sekoittumaan ennen kuin stereokevennyksiä tapahtuu.

Stereokemia SN1-järjestelmissä on tyypillisesti racemisaatio, jos keskiasemalla on kromaattisia sidoksia, koska hyökkääjä voi liittyä molekyyliin molekyylin tasoalalla symmetrisesti. Carbokationin rearrangementit, kuten 1,2-hidridinsiirrot tai methyligreromy, voivat muuttaa rakenteellisesti tuottoa.

Elementit, joita kontrolloidaan: lähtöryhmän hyvänluon suora vaikutus (I− > Br− > Cl− > F−), polaariset protiset ratkaisut (vesi, alkoholit) sekä lämpötila. SN1-suuntautuessa kirkkaat substraatit, kuten tertiary-alkyylihalit sekä benzyylisiä tai allyylisiä alkyylilohkoja, muodostavat vakaamman carbokationin ja suosivat SN1-reaktiota. SN2-kierrokset hallitsevat pääasiassa primaarisissa ja voimakkaasti nukleofiilisten oloissa. Tämä prosessi selittää, miksi SN1 on yleisemmin havaittavissa organinen fysiikka ja kemiassa, jossa carbokationin vakaus on etusijalla.