14.23 : Amidy do kwasów karboksylowych: hidroliza

Amidy mogą ulegać hydrolizie katalizowanej kwasem lub hydrolizie wspomaganej zasadą poprzez typowe nukleofilowe podstawienie acylowe. Każda hydroliza wymaga surowych warunków.

Hydroliza katalizowana kwasem:

Hydroliza amidów w warunkach kwasowych daje kwasy karboksylowe. Ponieważ reakcja zachodzi powoli, hydroliza wymaga warunków cieplnych.

Mechanizm rozpoczyna się od protonowania tlenu karbonylowego przez katalizator kwasowy. Protonowanie sprawia, że węgiel amidowo-karbonylowy jest bardziej elektrofilowy. Następnie woda działa jak nukleofil i atakuje węgiel karbonylowy, tworząc tetraedryczny związek pośredni. Ponadto deprotonowanie tetraedrycznego związku pośredniego daje obojętny tetraedryczny związek pośredni addycyjny. Późniejsze protonowanie azotu aminowego przekształca grupę aminową w lepszą grupę opuszczającą. W następnym etapie grupa karbonylowa jest ponownie tworzona z odejściem amoniaku jako grupy opuszczającej. Końcowy etap deprotonowania daje kwas karboksylowy.

Tworzenie się jonu amonowego prowadzi do równowagi sprzyjającej tworzeniu się produktu.

Hydroliza wspomagana zasadą:

Hydroliza wspomagana zasadą to kolejna reakcja nukleofilowego podstawienia acylu, w której wodorotlenek działa jak nukleofil. Amidy ulegają hydrolizie po podgrzaniu w zasadowych roztworach wodnych, w wyniku czego powstaje kwas karboksylowy.

Mechanizm wspomagany zasadą obejmuje atak nukleofilowy jonu wodorotlenkowego na węgiel amidowo-karbonylowy z utworzeniem tetraedrycznego związku pośredniego. W drugim etapie rekonstruuje się grupę karbonylową z odejściem jonu amidowego jako grupy opuszczającej. Następnie deprotonowanie daje jon karboksylanowy i amoniak. Ten etap doprowadza reakcję do końca, co przesuwa równowagę w stronę produktu. Ostatni etap polega na zakwaszeniu jonu karboksylanowego w celu uzyskania wolnego kwasu.