エステルは酸性または塩基性条件下で加水分解されてカルボン酸になります。 エステルの塩基促進加水分解は、エステルが塩基水溶液と反応し、続いて酸と反応してカルボン酸を与える求核アシル置換反応です。 この反応は、脂肪から石鹸を作るための基礎となるため、けん化としても知られています。
反応には化学量論量の塩基が必要ですが、塩基は反応に関与し、後で再生されません。 したがって、塩基は触媒としてではなく反応物として機能します。
塩基促進加水分解機構の最初のステップでは、水酸化物イオンがエステルのカルボニル炭素を攻撃して四面体中間体を形成します。 第 2のステップでは、アルコキシドイオンが除去されてカルボニル基が再形成されます。 強塩基性条件により脱プロトン化が起こり、カルボン酸イオンとアルコールが生成されます。 ケン化が完了すると、酸がカルボン酸イオンをプロトン化してカルボン酸を生成します。
^18 O 同位体で標識されたエステルを使用した同位体標識研究は、このメカニズムを裏付けています。 けん化後、アルコールの酸素はすべて酸素同位体 (^18 O) に置き換えられます。 酸中には酸素同位体 (^18 O) は存在しませんでした。 これは、反応がアルキル-酸素結合ではなくアシル-酸素結合を切断することによって起こることを示しています。 その結果、カルボン酸イオンの酸素の 1 つは求核性水酸化物イオンに由来します。
カルボン酸イオンは求核置換に対して反応しないため、けん化反応は不可逆的です。
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