viděli Jsme, že všechny kroky v Fischerova esterifikace je vratná a rovnováha je posunuta směrem k ester produktu pomocí nadbytek alkoholu.
Tento typ reakce umožňuje rozpouštějí estery zpět do karboxylová kyselina a alkohol, když voda je nyní použit ve velkém přebytku,
reakce funguje i lepší základní katalýzy (saponifikace), protože to je proces nevratný. Uvidíme, proč se to stane při diskusi o mechanismu každé hydrolýzy.
začněme mechanismem kyselinou katalyzované hydrolýzy esterů. V podstatě, kreslíme obrácené pořadí Fischerovy esterifikace, takže, v prvním kroku je ester protonován podporující nukleofilní útok vody:
Všimněte si, že stejně jako Fischerova esterifikace, proces je v rovnováze, což je reakce trochu náročné, jak to může vyžadovat vyšší teploty a odstranění alkoholu, jak to je vytvořeno, aby se zasadila rovnováhy vpřed.
a to je, když se hydrolýza esterů katalyzovaná bází stává výhodnější. Karboxylová kyselina vytvořená během reakce je deprotonována alkoxidem nebo hydroxidovými ionty, což činí celkovou reakci nevratnou.
Pojďme se podívat, jak se to stane tím, že kreslí kompletní mechanismus reakce:
Po přidání –OH a odstranění –NEBO, karboxylové kyseliny je tvořen. A to rychle reaguje s –OH nebo –NEBO silné báze transformuje do karboxylový ion, což je méně elektrofilní než karboxylové kyseliny a nemůže být napadena R ‚ O ‚ – alkoxide.
hydrolýza esterů katalyzovaná bází je také známá jako zmýdelnění, protože se používá při výrobě mýdel z tuků. Pamatujte si, že mýdlo je solí mastné kyseliny a může být tvořen, když tuk (ester odvozen z glycerolu a tří molekul mastných kyselin) je hydrolyzovaný základní katalýzy:
Více O Ester Hydrolýzy Mechanismus
Jedna zajímavá otázka;
Jak víme, že tohle je správný mechanismus base-katalyzovaná hydrolýza esteru?
podívejme se na konkrétní příklad ester s methyl nebo primární alkyl deriváty:
Může to SN2 reakci být vhodnou alternativou k přidání-eliminační mechanismus, jsme se bavili výše?
máme primární uhlík a acetát není nejhorší skupinou-rozhodně lepší než ethoxid. Napadá ethoxid karbonylový uhlík nebo CH2 ethylové skupiny?
to lze testovat izotopovým značením. Vezmeme ester obsahující izotop 18O v alkoxy části a reagujeme s hydroxidem. Nyní, pokud byla reakce SN2, měl by se kyslík 18O stále objevovat v karboxylátovém iontu:
Nicméně, experimentální studie ukázaly, že reakce jde do toho-eliminační mechanismus, protože kyslík v karboxylát pochází z sodný ion:
Hydrolýzou Ester s Terciární Alkylovou Skupinu
izotopové značení a další studie potvrzující přidání-odstranění cesta by nebyla úplná, pokud bychom nenašli jedinou výjimkou, ne?
a to je kyselinou katalyzovaná hydrolýza esterů obsahujících terciární alkylovou skupinu:
produkty jsou karboxylová kyselina a alkohol přesně podle očekávání. Mechanismus je však trochu jiný. Po protonaci karbonylu, místo nucleophilic kromě karbonylu, máme ztrátu odchodu group SN1 mechanismus:
C-O vazba štěpení dochází, protože to vytváří relativně stabilní terciární alkylovou skupinu, jako jsme viděli v SN1 mechanismus.
Abych to shrnul, ano, nucleophilic toho-eliminační mechanismus, převládá v esterové hydrolýze, nicméně, neměli byste vyloučit možnost SN2 a SN1 reakcí v závislosti na struktuře ester.
Zkontrolujte Také,
- Karboxylové Kyseliny a Jejich Deriváty Problémy Praxe
- Příprava Karboxylové Kyseliny
- Fischerova Esterifikace
- Esterové Hydrolýze Kyseliny a Báze-Katalyzovanou Hydrolýzou
- Co je Transesterifikace?
- Estery Reakcí s Aminy – Aminolysis Mechanismus
- Ester Reakce, Přehled a Praxi Problémy
- Příprava Acyl (Kyselina) Chloridy (ROCl)
- Reakce Kyseliny, Chloridy (ROCl) s Nucleophiles
- Reakce Acyl Chloridy s Grignard a Gilman (Organocuprate) Činidla
- Snížení Acyl Chloridu pomocí LiAlH4, NaBH4, a poboˇ cce; pˇ rípadnˇ(OtBu)3H
- Příprava a Mechanismus Reakce Anhydridů Karboxylových
- Amidy – Struktura a Reaktivita
- Hydrolýza Amidů: Kyseliny a Báze-Mechanismus Katalyzované
- Amid Dehydratace Mechanismus, SOCl2, POCl3, a P2O5
- Amid Snížení Mechanismus, pomocí LiAlH4
- Amidy Příprava a Reakce Shrnutí
- Mechanismus Nitril Hydrolýza Na Karboxylové Kyseliny
- Nitrilové Snížení Mechanismus s LiAlH4 a DIBAL k Amine nebo Aldehyd
- Mechanismus Grignard a Organolithium Reakce s Nitrily