外消旋化（racemization）

從單一純淨的「左手」分子出發,做一個 SN1 反應。產物出來時是左手型和右手型各一半的混合物——「手性」被打亂了。這種從單一確定手性變成兩種鏡像形式 50:50 混合的現象,就是外消旋化。所得的等量混合物叫外消旋混合物,與任一純對映體不同,它不會旋轉平面偏振光。

為什麼 SN1 裡會發生?因為機理要經過一個扁平的三角形碳正離子。這個平面陽離子已經完全「忘記」了離去基團原本在哪一側——它的三個基團躺在一個平面上,上下各有一個空瓣。於是進來的親核試劑可以從上面或下面以大致相等的概率成鍵。從一面成鍵復原原來的手性,從另一面成鍵則給出鏡像。兩面機會均等,就得到(近似)50:50 的外消旋產物。

外消旋化是區分 SN1 與 SN2 的立體化學標誌。SN2 是乾淨翻轉(一種產物,手性相反);SN1 是外消旋化(兩種產物,數量相等)。實際上 SN1 的外消旋往往並非完美的 50:50——離去基團可能在剛離開的那一面短暫逗留(離子對),略微擋住那面,從而帶來一點額外的翻轉——但 SN1 的特徵就是旋光純度大幅喪失。這在藥物合成中關係重大,因為兩種對映體可能有截然不同的生物效應,一次意外的外消旋化就可能毀掉產物。