14.18 : Karboksilik Asitlerin Esterleri: Sabunlaşma

Esterler asidik veya bazik koşullar altında karboksilik asitlere hidrolize edilebilir. Esterlerin baz destekli hidrolizi, esterlerin sulu bir bazla ve ardından bir asitle reaksiyona girerek karboksilik asitler verdiği bir nükleofilik asil yer değiştirme reaksiyonudur. Bu reaksiyon aynı zamanda sabunlaşma olarak da bilinir çünkü yağlardan sabun yapımının temelini oluşturur.

Reaksiyon, reaksiyona katılan ve daha sonra yenilenmeyen stokiyometrik miktarlarda bir baz gerektirir. Yani baz, katalizör olarak değil, reaktan olarak hareket eder.

Baz destekli hidroliz mekanizmasının ilk adımında, hidroksit iyonu, tetrahedral bir araürün oluşturmak için esterin karbonil karbonuna saldırır. İkinci aşamada bir alkoksit iyonunun ortadan kaldırılmasıyla karbonil grubu yeniden oluşturulur. Güçlü bazik koşullar, bir karboksilat iyonu ve alkol vermek üzere deprotonasyonla sonuçlanır. Sabunlaşma tamamlandıktan sonra bir asit, karboksilik asit verecek şekilde karboksilat iyonunu protonlar.

18^O izotop ile etiketlenmiş bir esterin kullanıldığı izotop etiketleme çalışmaları mekanizmayı desteklemektedir. Sabunlaşmadan sonra alkoldeki tüm oksijenin yerini oksijen izotopu (18^O) alır. Asitte oksijen izotoplarından (18^O) hiçbiri görülmedi. Bu, reaksiyonun alkil-oksijen bağı yerine asil-oksijen bağının bölünmesiyle gerçekleştiğini gösterir. Sonuç olarak karboksilat iyonundaki oksijenlerden biri nükleofilik hidroksit iyonundan gelir.

Karboksilat iyonu nükleofilik yer değiştirilmeye karşı reaktif olmadığından sabunlaşma reaksiyonu geri döndürülemez.