olemme nähneet, että kaikki Fischerin esteröinnin vaiheet ovat palautuvia ja tasapaino siirtyy kohti esterituotetta käyttämällä ylimääräistä alkoholia.
tämä reaktion luonne mahdollistaa esterien hydrolysoimisen takaisin karboksyylihapoksi ja alkoholiksi, kun vettä käytetään nyt runsaasti:
reaktio toimii vielä paremmin emäskatalyysin (saippuoinnin) avulla, koska se tekee prosessista peruuttamattoman. Näemme, miksi näin tapahtuu, kun keskustelemme kunkin hydrolyysin mekanismista.
aloitetaan estereiden happokatalysoinnin mekanismista. Pohjimmiltaan piirrämme Fischerin esteröinnin käänteisen järjestyksen, joten ensimmäisessä vaiheessa esteri protonoidaan edistäen veden nukleofiilista hyökkäystä:
huomaa, että Fischerin esteröinnin tavoin prosessi on tasapainotila, joka tekee reaktiosta hieman haastavan, koska se saattaa vaatia korkeampia lämpötiloja ja alkoholin poistoa muodostuessaan tasapainon eteenpäin viemiseksi.
ja tällöin emäskatalysoitu Esterin hydrolyysi muuttuu hyödyllisemmäksi. Reaktiossa muodostuva karboksyylihappo deprotonoituu alkoksidin tai hydroksidi-ionien vaikutuksesta, jolloin kokonaisreaktio on peruuttamaton.
katsotaan, miten tämä tapahtuu vetämällä reaktion koko mekanismi:
kun –OH on lisätty ja –OR eliminoitu, muodostuu karboksyylihappo. Ja se reagoi nopeasti –OH tai-tai vahvojen emästen kanssa muuttuen karboksylaatti-ioniksi, joka on vähemmän elektrofiilinen kuin karboksyylihapot, eikä R ’ O– alkoksidi voi enää hyökätä sen kimppuun.
emäskatalysoitua Esterin hydrolyysiä kutsutaan myös saippuoinniksi, koska sitä käytetään saippuoiden valmistuksessa rasvoista. Muista, että saippua on rasvahapon suola ja sitä voi muodostua, kun rasva (glyserolista ja kolmesta rasvahappomolekyylistä johdettu esteri) hydrolysoidaan emäskatalyysillä:
lisää Esterin Hydrolyysimekanismista
yksi mielenkiintoinen kysymys tässä;
Mistä tiedämme, että tämä on oikea emäskatalysoidun Esterin hydrolyysin mekanismi?
tarkastellaan erityistä esimerkkiä esteristä metyyli-tai primäärisen alkyylijohdannaisen kanssa:
voiko tämä SN2-reaktio olla sopiva vaihtoehto edellä käsitellylle additio-eliminaatiomekanismille?
meillä on primaarihiili eikä asetaatti ole huonoin lähtevä Ryhmä – varmasti parempi kuin etoksidi. Käykö etoksidi karbonyylihiilen tai etyyliryhmän CH2: n kimppuun?
tätä voidaan testata isotooppimerkinnällä. Otamme Esterin, jossa on alkoksiosassa 18O isotooppia, ja reagoimme sen hydroksidin kanssa. Jos reaktio oli SN2, 18O: n hapen pitäisi vielä näkyä karboksylaatti-ionissa.:
kokeelliset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että reaktio menee additio-eliminaatiomekanismilla, koska karboksylaatin happi tulee hydroksidi-ionista:
tertiäärisen Alkyyliryhmän Esterin hydrolyysi
isotooppimerkinnät ja muut tutkimukset eivät olisi täydellisiä, jos emme löytäisi yhtä poikkeusta.
ja joka on tertiäärisen alkyyliryhmän sisältävien estereiden happokatalysoitu hydrolyysi:
tuotteet ovat odotetusti karboksyylihappoa ja alkoholia. Mekanismi on kuitenkin hieman erilainen. Karbonyylin protonaation jälkeen, nukleofiilisen addition sijaan, meillä on lähtevän ryhmän menetys SN1-mekanismilla:
Tämä c-O-sidoksen pilkkoutuminen tapahtuu, koska se tuottaa suhteellisen stabiilin tertiäärisen alkyyliryhmän aivan kuten SN1-mekanismissa on nähty.
yhteenvetona voidaan todeta, että nukleofiilinen additio-eliminaatiomekanismi on Esterin hydrolyysissä vallitseva, mutta SN2-ja SN1-reaktioiden mahdollisuutta ei pidä sulkea pois Esterin rakenteesta riippuen.
tarkista myös
- karboksyylihappojen ja niiden johdannaisten käytännön ongelmia
- karboksyylihappojen valmistus
- Fischerin esteröinti
- Esterihydrolyysi hapolla ja Emäskatalysoidulla hydrolyysillä
- mikä on Transesteröinti?
- esterit reaktio amiinien kanssa – Aminolyysimekanismi
- Esterireaktiot yhteenveto ja käytännön ongelmat
- asyyli (happo) kloridien (ROCl) valmistus
- Happokloridien (ROCl) reaktiot Nukleofiilien kanssa
- Asyylikloridien reaktio Grignard – ja Gilman (Organokupraatti) reagenssien kanssa
- Asyylikloridien pelkistys lialh4: n, NaBH4: n ja Lialin(otbu)3h
- Karboksyylihappoanhydridien valmistus ja Reaktiomekanismi
- amidien rakenne ja reaktiivisuus
- amidien hydrolyysi: Happojen ja emästen Katalysoima mekanismi
- amidien Dehydraatiomekanismi SOCl2: n, POCl3: n ja P2O5: n avulla
- amidien Pelkistysmekanismi Lialh4: n avulla
- amidien valmistus ja reaktiot Yhteenveto
- Nitriilien hydrolyysin mekanismi Karboksyylihapoksi
- Nitriilien Pelkistysmekanismi lialh4: llä ja DIBAALI Amiiniksi tai aldehydiksi
- Grignardin ja Organolitiumreaktioiden mekanismi Nitriileillä