니트릴은 산 촉매 가수분해 또는 염기 촉매 가수분해를 거쳐 카르복실산을 형성합니다. 이러한 반응은 아미드 중간체를 통해 진행됩니다.
산촉매 메커니즘은 탄소 원자를 친핵성 공격에 더 취약하게 만들기 위해 질소 원자의 양성자화를 포함합니다. 두 번째 단계는 니트릴 탄소 원자에 대한 물의 친핵성 공격을 포함합니다. 이어서, 산소 원자의 탈양성자화는 아미드의 호변이성체 형태를 제공하고, 질소의 양성자화는 공명 안정화된 중간체를 형성합니다. 다음으로, 탈양성자화는 아미드를 생성하고, 이어서 카르보닐 산소의 양성자화가 뒤따릅니다. 카르보닐 탄소에 물을 두 번째 친핵성 첨가하면 사면체 중간체가 생성되고 이어서 탈양성자화가 일어납니다. 또한, 질소의 양성자화는 아미노기를 더 나은 이탈기로 전환시킵니다. 그 다음에는 암모니아를 제거하여 카르보닐 그룹을 재구성합니다. 최종 탈양성자화는 카르복실산을 생성합니다.
염기 촉매 가수분해는 또 다른 친핵성 아실 치환 반응입니다. 이 반응에서 니트릴은 염기성 수용액 존재 하에서 처리되어 카르복실산을 생성합니다. 염기 촉매 가수분해 동안 친핵성 수산화물 이온은 니트릴 탄소 원자를 공격합니다. 두 번째 단계에서, 질소 원자는 물에 의해 양성자화되어 질소의 음전하를 제거하여 아미드의 불안정한 에놀 호변이성체를 생성합니다. 다음으로, 염기로 작용하는 수산화물은 산소 원자를 탈양성자화하여 공명 안정화된 중간체를 생성하고, 양성자화 시 아미드를 생성합니다. 이어서 아미드 카르보닐 탄소에서 수산화물 이온에 의한 두 번째 친핵성 공격이 일어나 사면체 중간체를 생성합니다. 그 후, 카르보닐 그룹은 이탈 그룹인 아미드 이온의 이탈로 재구성됩니다. 마지막으로, 탈양성자화는 카르복실레이트 이온과 암모니아를 제공하고, 이어서 카르복실레이트 이온을 산성화하여 유리산을 생성합니다.
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