Vi har set, at alle trin i Fischer-esterificeringen er reversible, og ligevægten forskydes mod esterproduktet ved hjælp af et overskud af alkohol.
denne reaktion gør det muligt at hydrolysere estere tilbage til en carboksysyre og alkohol, når vandet nu anvendes i et stort overskud:
reaktionen fungerer endnu bedre ved basekatalyse (forsæbning), fordi det gør processen irreversibel. Vi vil se, hvorfor dette sker, når vi diskuterer mekanismen for hver hydrolyse.
lad os starte med mekanismen for syrekatalyseret hydrolyse af estere. I det væsentlige tegner vi den omvendte rækkefølge af Fischer-esterificering, så i det første trin protoneres esteren, der fremmer det nukleofile angreb af vand:
Bemærk, at ligesom Fischer-esterificeringen er processen en ligevægt, der gør reaktionen lidt udfordrende, da den kan kræve højere temperaturer og fjernelse af alkoholen, da den dannes for at skubbe ligevægten fremad.
og dette er, når den basiskatalyserede esterhydrolyse bliver mere gavnlig. Den samlede reaktion er irreversibel, hvilket gør den samlede reaktion irreversibel.
lad os se, hvordan det sker ved at tegne reaktionens komplette mekanisme:
efter tilsætningen af –OH og eliminering af –OR dannes en carboksyl syre. Og det reagerer hurtigt med de –OH eller –eller stærke baser, der omdannes til en carboksylat– ion, som er mindre elektrofil end carboksyl-syrer og ikke længere kan angribes af R ‘ O-alkokte.
den basiskatalyserede esterhydrolyse er også kendt som forsæbning, fordi den anvendes til fremstilling af sæber fra fedtstoffer. Husk, sæbe er et salt af en fedtsyre og kan dannes, når et fedt (en ester afledt af en glycerol og tre molekyler fedtsyre) hydrolyseres ved basekatalyse:
mere om Esterhydrolysemekanismen
et interessant spørgsmål her;
hvordan ved vi, at dette er den korrekte mekanisme for basekatalyseret esterhydrolyse?
lad os overveje et specifikt eksempel på en ester med methyl eller primært alkylderivat:
kan denne SN2-reaktion være et passende alternativ til den additions-elimineringsmekanisme, vi diskuterede ovenfor?
Vi har et primært kulstof, og acetatet er ikke den værste forlader gruppe – bestemt bedre end ætsilte. Så angriber kulilte carbonylcarbonet eller CH2 i ethylgruppen?
dette kan testes ved isotopmærkning. Vi tager en ester indeholdende 18O isotop i alkoksidelen og reagerer den med et hydroksid. Nu, hvis reaktionen var SN2, så skulle 18O ilt stadig forekomme i carboksylationen:
eksperimentelle undersøgelser har imidlertid vist, at reaktionen går ved additions-eliminationsmekanisme, da iltet i carboksylatet kommer fra hydroksidionen:
hydrolyse af en Ester med en tertiær alkylgruppe
isotopmærkningen og andre undersøgelser, der bekræfter tilføjelseselimineringsvejen, ville ikke være komplet, hvis vi ikke fandt en undtagelse, højre?
og det er den syrekatalyserede hydrolyse af estere indeholdende en tertiær alkylgruppe:
produkterne er en carboksilsyre og alkohol lige som forventet. Mekanismen er dog lidt anderledes. Efter protonationen af carbonyl, i stedet for den nukleofile tilsætning til carbonyl, har vi et tab af en forlader gruppe ved en SN1-mekanisme:
denne c-o-bindingsspaltning opstår, fordi den producerer en relativt stabil tertiær alkylgruppe, ligesom vi har set i SN1-mekanismen.
for at opsummere, ja, den nukleofile additions-eliminationsmekanisme dominerer i esterhydrolyse, men du bør ikke udelukke muligheden for SN2-og SN1-reaktioner afhængigt af esterens struktur.
kontroller også
- praksisproblemer
- fremstilling af Carboksyl syrer
- Fischer-esterificering
- Esterhydrolyse ved syre-og Basekatalyseret hydrolyse
- hvad er transesterificering?
- Estersreaktion med aminer – Aminolysemekanismen
- Esterreaktioner Sammendrag og praksisproblemer
- fremstilling af Acylchlorider (Rocl)
- reaktioner af syrechlorider (ROCl) med nukleofiler
- reaktion af Acylchlorider med Grignard og Gilman (Organocuprate) reagenser
- reduktion af Acylchlorider med LiAlH4, NaBH4 og LiAl (Li) otbu)3h
- klargøring og reaktionsmekanisme af carboksyliske anhydrider
- amider – struktur og reaktivitet
- amider hydrolyse: Syre-og Basekatalyseret mekanisme
- amid-Dehydreringsmekanisme ved SOCl2, POCl3 og P2O5
- Amidreduktionsmekanisme ved LiAlH4
- Amidreduktionsmekanisme ved LiAlH4
- Amidreduktionsmekanisme ved LiAlH4
- Amidreduktionsmekanisme ved LiAlH4
- Amidreduktionsmekanisme ved LiAlH4
- Amidreduktionsmekanisme ved LiAlH4
- mekanismen for Grignard-og Organolithiumreaktioner med Lialh4 og DIBAL til amin eller aldehyd
- mekanismen for Grignard-og Organolithiumreaktioner med nitriler