14.26 : Nitrillerden Karboksilik Asitlere: Hidroliz

Nitriller, bir karboksilik asit oluşturmak için asit katalizli hidrolize veya baz katalizli hidrolize uğrar. Bu reaksiyonlar bir amid araürünü aracılığıyla ilerler.

Asit katalizli mekanizma, karbon atomunu nükleofilik saldırıya karşı daha duyarlı hale getirmek için nitrojen atomunun protonasyonunu içerir. İkinci adım, suyun nitril karbon atomuna nükleofilik saldırısını içerir. Daha sonra, oksijen atomunun deprotonasyonu bir amidin tautomerik formunu verir ve nitrojenin protonasyonu rezonansla kararlı hale getirilmiş bir araürün oluşturur. Daha sonra deprotonasyon bir amid verir ve bunu karbonil oksijenin protonasyonu takip eder. Karbonil karbona ikinci nükleofilik su ilavesi, tetrahedral bir araürün verir ve bunu proton giderme takip eder. Ayrıca nitrojenin protonlanması, amino grubunu daha iyi ayrılan bir gruba dönüştürür. Bunu, amonyağın ortadan kaldırılmasıyla karbonil grubunun yeniden yapılandırılması takip eder. Son deprotonasyon bir karboksilik asit verir.

Baz katalizli hidroliz başka bir nükleofilik asil yer değiştirme reaksiyonudur. Bu reaksiyonda nitriller, karboksilik asit verecek şekilde bazik sulu çözeltilerin varlığında işlenir. Baz katalizli hidroliz sırasında, nükleofilik hidroksit iyonu nitril karbon atomuna saldırır. İkinci aşamada, nitrojen atomu su ile protonlanarak nitrojen üzerindeki negatif yük kaldırılır ve bir amidin kararsız enol tautomeri elde edilir. Daha sonra, baz görevi gören hidroksit, oksijen atomunu protonsuzlaştırarak rezonansla kararlı hale getirilmiş araürün verir ve bu, protonasyon üzerine bir amid verir. Bunu, tetrahedral bir araürün vermek üzere amid karbonil karbonundaki hidroksit iyonunun ikinci nükleofilik saldırısı izler. Daha sonra karbonil grubu, bir amid iyonunun ayrılan grup olarak ayrılmasıyla yeniden yapılandırılır. Son olarak deprotonasyon, bir karboksilat iyonu ve amonyak verir, ardından karboksilat iyonunun asitleştirilmesiyle serbest asit elde edilir.