14.23 : אמידים לחומצות קרבוקסיליות: הידרוליזה

אמידים יכולים לעבור הידרוליזה מזורזת חומצה או הידרוליזה מקודמת באמצעות בסיס באמצעות התמרת אציל נוקלאופילית טיפוסית. כל הידרוליזה דורשת תנאים חמורים.

הידרוליזה מזורזת חומצה:

הידרוליזה של אמידים בתנאים חומציים מניבה חומצות קרבוקסיליות. מכיוון שהתגובה מתרחשת באיטיות, הידרוליזה דורשת תנאי חום.

המנגנון מתחיל עם פרוטונציה של החמצן הקרבוניל על ידי הזרז החומצי. הפרוטונציה הופכת את פחמן האמיד קרבוניל לאלקטרופילי יותר. לאחר מכן, מים פועלים כנוקלאופיל ותוקפים את הפחמן הקרבוניל ויוצרים תוצר ביניים טטרהדרלי. יתר על כן, דה-פרוטונציה של תוצר הביניים הטטרהדרלי נותן תוצר ביניים סיפוחי טטרהדרלי ניטרלי. פרוטונציה לאחר מכן של חנקן האמינו הופכת את קבוצת האמינו לקבוצה עוזבת טובה יותר. בשלב הבא, קבוצת הקרבוניל נוצרת מחדש עם יציאת האמוניה כקבוצה עוזבת. שלב דה פרוטונציה אחרון מניב חומצה קרבוקסילית.

היווצרות יון אמוניום מניעה את שיווי המשקל המעדיף את היווצרות התוצר.

הידרוליזה מעודדת על ידי בסיס:

הידרוליזה מקודמת בסיס היא תגובת התמרת אציל נוקלאופילי נוספת, שבה הידרוקסיד פועל כנוקלאופיל. אמידים עוברים הידרוליזה כאשר הם מחוממים תחת תמיסות מימיות בסיסיות לייצור חומצה קרבוקסילית.

המנגנון המקודם בבסיס כרוך בהתקפה נוקלאופילית על ידי יון הידרוקסיד בפחמן הקרבוניל האמיד ליצירת תוצר ביניים טטרהדרלי. בשלב השני, קבוצת הקרבוניל נבנית מחדש עם יציאתו של יון אמיד כקבוצה עוזבת. לאחר מכן, דה פרוטונציה מניבה יון קרבוקסילאט ואמוניה. שלב זה מניע את התגובה להשלמה, מה שדוחף את שיווי המשקל לעבר התוצר. שלב אחרון כולל החמצה של יון הקרבוקסילאט כדי ליצור חומצה חופשית.