Кислотный гидролиз, нуклеофильная атака

На стадии ацилирования происходит нуклеофильная атака карбонильного углерода субстрата обобщенным нуклеофилом активного центра 8ег-195... Н1з-57... Азр-102. В результате ацилирования активного центра происходит поворот остатка 8ег-195 вокруг С —Ср-связей, что сопровождается перемещением атома кислорода на- 2,5А. При этом имидазольная группа Н1з-57 перемещается в сторону растворителя [18]. В результате имидазольная группа Н13-57, будучи включенной в свободном ферменте (и, по-видимому, в комплексе Михаэлиса) в водородную связь с 8ег-195 (рис. 31), в ацилферменте предоставляет свой М атом для образования водородной связи с водой (рис. 32). В итоге активированная молекула воды приобретает способность эффективно атаковать карбонильный- углерод субстрата на стадии деацилирования. При этом образуется кислотный продукт гидролиза и регенерируется свободный фермент. Таков в общих чертах химический механизм гидролитического действия химотрипсина. [c.131]

Существует большое число примеров кислотного и основного катализа реакции гидролиза эфиров в водных растворах, при которых осуществляется нуклеофильная атака на карбонильный углерод и электрофильная атака на атом кислорода спиртовой группы. В случае щелочного гидролиза нуклеофильная атака производится гидроксильным ионом, а электрофильная атака (представляющая в действительности перенос протона) — молекулой воды поэтому механизм реакции может быть записан следующим образом [c.314]

Эпоксиды могут быть выделены (ср. стр. 107) и подвергнуты затем кислотному или щелочному гидролизу (нуклеофильная реакция) с образованием диолов-1,2. Поскольку атака циклического эпоксида в этих условиях осуществляется сзади ,, должно происходить обращение конфигурации атакуемого атома углерода, в результате чего реакция присоединения в целом приводит к образованию траяс-диола-1,2. [c.185]

Сложные эфиры также подвержены кислотному гидролизу. Первичная протонизация в этих реакциях сопровождается нуклеофильной атакой молекулами воды как и при щелочном гидролизе, разрывается связь ацил — кислород - [c.227]

Сложные эфиры можно гидролизовать в присутствии как оснований, так и кислот, хотя обычно гидролиз проводят при помощи основания. При кислотном гидролизе протонирование карбонильного кислорода делает углерод карбонильной группы более подверженным нуклеофильной атаке молекулой воды [c.223]

Карбоксильную группу можно регенерировать кислотным гидролизом, а обработка кислотой в спиртовой среде приводит к сложному эфиру. Для превращения карбоновых кислот в сложные эфиры использовали ра-зличные спирты. Полученные эфирные группировки не проявляют кислых свойств и не мешают нуклеофильной атаке по карбонильному центру, особенно такими частицами, как реактивы Гриньяра или [c.364]

Замещение алкокси- и арилоксигрупп. Простые эфиры фенолов расщепляются щелочами, причем легкость этого расщепления увеличивается с ростом кислотности фенола, из которого был получен исходный эфир. Действительно, многие реакции простых эфиров фенолов, обладающих ярко выраженными кислыми свойствами, протекают так же, как реакции сложных эфиров. Эти два класса соединений отличаются от простых эфиров тем, что в них одна из групп, присоединенных к эфирному кислороду, обеднена электронами и, следовательно, легче подвергается нуклеофильной атаке Анизол очень вяло реагирует со щелочами, претерпевая частичный гидролиз при 180—200°. 2,4-Динитроанизол превращается в 2,4-динитрофенол уже при простом кипячении в течение часа с 1 эквив спиртового раствора едкого кали. [c.336]

Исследование гидролиза ряда эфиров ортофосфорной кислоты в основном указывает, что щелочной гидролиз протекает с разрывом Р—0-связи, а кислотный С—0-связи [45], т. е. высокая нуклеофильность гидроксильного иона в щелочных средах способствует его атаке на атом фосфора с разрывом Р—0-связи. В кислой среде молекула воды обладает меньшей нуклеофильностью и способна лишь к атаке на алкоксильный радикал, что заканчивается разрывом С—0-связи. Возможное протонирование эфирного кис- лорода, предшествующее алкилированию, способствует в этом случае нуклеофильной атаке. [c.97]

Кислотный гидролиз соответствующих карбонильных соединений (пример 630->631), вероятно, включает начальную протонизацию ядра. При мягком кис. ютном гидролизе иминогруппа (632) атакуется нуклеофильным агентом легче, че.м карбониль- [c.206]

При кислотном гидролизе происходит передача протона от иона Н3О+ к спиртовому атому кислорода и нуклеофильная атака молекулы воды на карбонильный атом углерода. [c.314]

Подтверждение того, что н в кислотном и в щелочном гидролизе существует нуклеофильная атака на карбонильный атом кислорода и передача протона к спиртовому атому кислорода, получено при изучении влияния различных заместителей. В обоих случаях, как показано в табл. 19 [c.316]

Предполагают, что кислотный гидролиз амидов и эфиров включает стадию равновесного протонирования субстрата с последующей атакой образующейся сопряженной кислоты водой (см. стр. 16), причем последняя стадия определяет скорость процесса. Протонированию амидов должно способствовать наличие электронодонорных заместителей (—Р1), в то время как нуклеофильная атака протонированного амида водой облегчается при наличии электроноакцепторных заместителей ( + рг). В той области pH, где амид находится в непротонированной форме, общая чувствительность реакций гидролиза к электронным эффектам (ро) должна быть равна сумме двух слагаемых, соответствующих реакциям протонирования и нуклеофильного воздействия [c.26]

Этерификация и гидролиз эфиров с разрывом ацил-кислородной связи обычно протекают по реакции второго порядка. При кислотном катализе протон дает с кислотой-реагентом промежуточный ион и в результате поляризации связей на карбонильном атоме углерода поя Вляется значительный положительный заряд. Последующая реакция состоит в нуклеофильной атаке этого комплекса молекулой спирта с дальнейшим отщеплением воды [c.261]

Механизм кислотного гидролиза РНК в основных чертах сходен с механизмом расщепления РНК под действием оснований, одновременно с которым он и был предложен Как расщепление, так и изомеризация фосфодиэфирной связи происходят вследствие нуклеофильной атаки ОН-группы при С-2 (остатки рибозы) по атому фосфора соседней З -фосфодиэфирной группировки. Недиссоциированная гидроксильная группа при С-2 является довольно слабым нуклеофильным агентом. Однако в условиях кислотного гидролиза (при pH 1 или ниже) диссоциация межнуклеотидных фосфатных групп в РНК по свободной гидроксильной группе в значительной степени подавлена, так как их р/(а лел ат [c.563]

Полученные кинетические данные позволяют сделать вывод, что стадией, определяющей скорость кислотного гидролиза, является нуклеофильная атака растворителя по ненасыщенному углеродному атому протонированного аг ы-нитроалкана. Механизм реакции представлен схемой, [74] [c.305]

Обратимся теперь к кислотному гидролизу эфиров. Мы уже решили на основании априорного приложения наших основных принципов, что уравнение 106 представляет собой стадию, определяющую скорость реакции. Так как на этой стадии имеет место нуклеофильная атака воды на атом углерода, то ей должны благо- [c.450]

Совершенно иной характер носит влияние заместителей при кислотном гидролизе сложных эфиров. Рассмотрение схемы (ХУ1-2) показывает, что введение электроноакцепторных заместителей должно уменьшать вероятность протонирования сложного эфира, но увеличивать скорость нуклеофильной атаки молекулой воды. Эти эффекты в значительной мере компенсируют друг друга, и электронные эффекты заместителей слабо влияют на скорости кислотного гидролиза и, соответственно, этерификации в кислой среде [47, 1938, с. 862] [c.430]

При кислотном гидролизе протон от иона Н3О+ быстро переходит к спиртовому атому кислорода, а затем в результате нуклеофильной атаки молекулы воды на карбонильный атом углерода образуется промежуточное вещество ионного типа, которое распадается с образованием спирта и положительно заряженного иона кислоты (типа гидроксония). Последний передает протон молекуле воды. Процесс может быть записан следующим образом [c.363]

При прохождении этапов реакции в обратном порядке эфир под действием воды и минеральной кислоты переходит в смесь кислоты и спирта. Этот процесс называется кислотным гидролизом эфиров. Гидролиз можно осуществить и с помощью оснований. В этом случае реакция протекает по другому механизму (инициирующим этапом является нуклеофильная атака гидроксид-ионом атома углерода группы OOR) и называется омылением (это название возникло потому, что при щелочном гидролизе глицеридов — сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот — получаются мыла). [c.166]

Может возникнуть вопрос почему положение 8 в 2,6,8-трихлорпурине так инертно по отношению к нуклеофильной атаке, хотя атом хлора у этого атома углерода наиболее легко гидролизуется в присутствии кислот Аналогичное положение имеет место и в случае 6,8-дихлорпуринов (XVI). Робинс [50] показал, что кислотный гидролиз соединения XVI дает 6-хлор-8-оксипурин, тогда как обычные нуклеофильные агенты — едкое кали, метилат натрия, метил-меркаптид калия, аммиак и различные первичные и вторичные амины алифатического ряда — атакуют только положение 6. Робинс предположил, что в сильнокислой среде имидазольный цикл протонируется по обоим атомам азота в результате распределения заряда между ними происходит стабилизация этого катиона. Вследствие этого у восьмого атома ядра понижается электронная плотность и он делается чувствительным к нуклеофильной атаке. Устойчивость промежуточного состояния (XVII) в этом случае может служить дополнительным фактором. Возможно, что легкость гидролиза атома хлора в 8-положении 2,6,8-трихлорпурина в кислом растворе также обусловлена этой катализируемой кислотами нуклеофильной атакой. В этих реакциях, как следует [c.220]

Нуклеофильные атаки на NH-гpyппы кольца. Пиразолы, имидазолы, тиазолы и тетразолы ведут себя как слабые кислоты. Они образуют соли металлов (например, с амидом натрия, реактивами Гриньяра), которые сильно гидролизуются водой (или нерастворимы, например производные Ад+) образующиеся анионы очень легко реагируют с электрофильными агентами. Замещение идет у атомов азота кольца или атомов углерода, как указывалось в предыдущих разделах (см. стр. 227). Наличие электроноакцепторных групп может повышать кислотный характер соединения так, 4-нитроимидазолы и 3-галогеноиндазолы растворяются в разбавленном растворе едкого натра. ЫН-Группы в азоло-нах также могут терять протон, образуя анионы, которые вступают в различные реакции (ср. анионы, образующиеся из пири-донов). Анионы реагируют очень легко с электрофильными агентами по атому углерода кольца (стр. 232), атому азота кольца (стр. 244) и по экзоциклическому атому кислорода (стр. 244). [c.237]

Легкость раскрытия азиридинового цикла под действием нуклеофилов зависит от электроноакцепторных свойств заместителей при атоме азота, пространственных эффектов заместителей и природы атакующих реагентов. Чем выше электроноакцепторность заместителей при атоме азота, тем легче происходит раскрытие цикла наибольшая скорость этого процесса наблюдается для катиона азиридииия. Раскрытие цикла под действием нуклеофилов для Ы-алкил- или Ы-незамещениых азиридинов часто Требует кислотного катализатора, так как в этом случае именно катион подвергается атаке нуклеофилами. Атака по кольцевым атомам углерода сопровождается обращением конфигурации. Обычно нуклеофильная атака направлена по наименее замещенному атому углерода и в данном случае происходит так называемое нормальное раскрытие цикла. Аномальное раскрытие цикла преобладает для азиридинов, содержащих геминальные алкильные заместители у атома углерода, что можно проиллюстрировать на примере кислотно катализируемого гидролиза 2,2-диалкилазиридина (рис. 9.2). Для сравнения нормального и аномального раскрытия трехчленных гетероциклов под действием нуклеофилов см. работу [3]. Существует мнение, что аномальное разрушение азиридинов под действием сильных нуклеофилов происходит по механизму электронного переноса [4]. [c.406]

Даже этот механизм является упрощенным, так как имеются данные [17], что ацилируется не какая-то основная группа В, но соседняя с кислотной группа, которая, возможно, является гидроксильной группой серина. Тем не менее она является той основной группой, которая осуществляет нуклеофильную атаку. Следующая стадия — гидролиз ацилированного энзима эта стадия снова может включать иущ-иульный механизм , осуществляемый основной и кислотной группами активного центра энзима. [c.324]

Если электронная плотность передается с эфира на кислоту, то атом кислорода в большей или меньшей степени приобретает характер оксониевого иона, в зависимости от силы и природы кислоты. Вследствие этого эфиры в виде комплекса становятся более подверженными нуклеофильной атаке по а-атому углерода или атаке основанием по р-атому водорода, что приводит к разрыву первоначальной связи С—О. Таким образом, необходимыми требованиями к реагентам для расшеплеиия простых эфиров являются наличие кислоты, способной образовывать комплекс с эфирным атомом кислорода и обеспечивающей электрофильную поддержку разрыва связи С—О, а также наличие основания или нуклеофила, который был бы эффективным в кислотных условиях. Даже при использовании сильных кислот скорость гидролиза простых эфиров мала [180]. Концентрированная иодистоводородная кислота, которая представляет собой сильно кислотный раствор, содержащий мощный нуклеофил 1 , служит, вероятно, наиболее эффективным реагентом для расщепления простых эфиров в водной среде. Этот реагент используется в классическом аналитическом методе определения метоксильных групп [181], превращаем мых в летучий иодметан. Реагент может применяться в некоторых случаях и для препаративных целей, например при получении инозитов из существующих в природе их метиловых эфиров [182] уравнение (113) . [c.338]

Поскольку активированный комплекс кислотного гидролиза сложных эфиров по строению близок к активированному комплексу их щелочного гидролиза (см. разд. 3, гл. XXI), а исходное состояние тождественно для обеих реакций, то наблюдается также одинаковое влияние стерических препятствий и любого вида резонанса. Увеличение эффективной электроотрицательности заместителя Н понижает осноб-ность сложного эфира, и в то же время увеличивает скорость нуклеофильной атаки на карбонильный углерод протонированной формы, и противоположные влияния практически полностью компенсируются, вследствие чего скорость кислотного гидролиза не зависит от индукционного влияния заместителя Н. [c.370]

Тем самым предотвращается нуклеофильная атака катионного атома углерода, например атака МеОН, с любой стороны. Наоборот, аномальное протонирование (ср. разд. 7.3) атома кислорода гидроксильной группы способствует образованию (вследствие отщепления НгО) плоского ацил-катиона (187). Легкая, незатрудненная атака катионного атома углерода молекулой МеОН может в этом случае проходить по двум направлениям под прямым углом к плоскости кольца. Протекание кислотного гидролиза сложных эфиров бензойной кислоты и 2,4,6-тризаме-щенных бензойных кислот по разным механизмам — Ллс2 и Лдс1 соответственно — подтверждается соответствующими параметрами активации [c.272]

В тоже время неподеленная пара карбонильного кислорода антрахинона легко вовлекается в образование внутримолекулярной водородной связи, имеющейся в а-окси- и а-аминоантрахинонах. Мы предположили, что если возникновение подобной водородной связи возможно уже при протонировании производных антрахинона, содержащих акцептор протона в пери-положении к карбонильной группе, то оно должно приводить к делокализации положительного заряда, активируя нуклеофильную атаку в сопряженные с СО-группой положения. Гипотеза о замыкании хелатного кольца при протонировании была использована ранее для объяснения способности к солеобразованию и трудности полярографи ческого восстановления а-метоксиантрахинонов, а также интерпретации ИК-спектров их солей , но так и не была строго доказана. Делока.йизация положительного заряда в солях а-мётоксиантрахинонов будет лишь содействовать кислотному гидролизу и нуклеофильному замещению метоксигруппы, но в случаях, когда акцептор lipoTona не способен к нуклеофильному замещению, можно ожидать нуклеофильной атаки в другие положения антрахинонового ядра. . . [c.20]

В общем основной гидролиз комплексов Со(1П) протекаег значительно быстрее, чем кислотный, так что в уравнении (6.7) Уже этот факт сам по себе свидетельствует против простого у2-механизма и поэтому в пользу механизма 5я1СВ, так. как нет причин считать, что только один ОН -ион способен к нуклеофильной атаке иона металла. В реакциях квадратных комплексов он проявляет себя как весьма слабый нуклеофил по отношению к Р1(П). [c.178]

С другой стороны, образование катиона резко ускоряет нуклеофильное замещение, чем и обусловлено явление кислотного катализа. Например, простые эфиры азинов и азолов дез-алкилируются при нагревании в воде с минеральными кислотами, тогда как алкилариловые эфиры в тех же условиях не изменяются. Причина этого состоит в образовании гетероароматического катиона, который и атакуется молекулой воды. Использование воды, содержащей метку 0, при кислотном гидролизе 2-алкоксипиридидинов показало, что именно этот кислород входит в образующееся оксосоединение [408] схема (19) . [c.218]

Необходимо заметить, однако, что строгого доказательства протекания реакции по указанным схемам нет. Косвенным подтверждением того, что и в кислотном, и в щелочном гидролизе существует нуклеофильная атака на карбонильный атом углерода и передача протона спиртовому атому кислорода, является влияние электроноакцепторных заместителей в кислотной (Я) группе эфира. Так, введение нитро-группы в кислотную группу эфира увеличивает скорость гидролиза, потому что такой заместитель облегчает атаку нуклеофильного реагента на карбонильный атом углерода. Влияние такого заместителя должно сильнее проявляться в случае щелочного гидролиза, когда нуклеофильная атака осуществляется ионом гидроксила, нежели при кислотнбм гидролизе, когда нуклеофильная атака осуществляется молекулой воды, т. е. электрофильные заместители должны сильнее влиять на скорость щелочного гидролиза. Это хорошо согласуется с опытом. [c.364]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология