450
lokalizacji ładunku anionów powoduje duży wzrost kwasowości. Estry kwasu acetylooctowego i maJonowego są kwasami o wiele jednostek pK silniejszymi od acetonu.
CH3CCH3 0 |
CH,<C° OC.H, |
aceton PK.-20 |
octan etylu pK,-25 |
CHjCCHjC * NoczHJ |
°v !H ,CCH,C^ CjHjO OCjHj |
acetylooctan etylu |
ester diety Iowy kwasu ma łonowego PK.-I3 |
W acetylooctanie etylu w położeniu a względem grupy karbonylowej są atomy wodoru z grupy CH3 i z grupy CHj. Wartość pK«—11 odnosi się do grupy CH2. Anion utworzony przez odjęcie protonu z grupy CH3 jest stabilizowany tylko przez jedną grupę OO i dlatego tworzy się trudniej. Kwasowość grupy CH3 w acetylooctanie niewiele odbiega od kwasowości acetonu. Acetylooctan etylu jest klasycznym przykładem tautomerii keto-cno Iow ej (rozdz. 13.3). Wiele informacji 0 tautomerii zawdzięczamy badaniom tego estru wykonanym w drugiej połowie XIX wieku. Liczne i pomysłowe doświadczenia, których opisy można znaleźć w starych podręcznikach chemii organicznej, wykazały że acetylooctan etylu jest mieszaniną ketonu i cnolu. istniejących w równowadze (lab. 13.1): | |
ru rwur | |
«. “W- | |
ketonowa forma acetylooctanu etylu |
enolowa forma acetylooctanu etylu |
Jak widać, w enolizacji bierze udział tylko grupa CH2, zgodnie z jej zwiększonym w porównaniu z grupą CHj charakterem kwasowym.
Obie tautomerycznc odmiany acetylooctanu etyki można otrzymać w stanie czystym. Na przykład z roztworu w etanolu w temperaturze -80°C krystalizuje odmiana ketonowa a przez destylację tautomerycznej mieszaniny z naczyń szklanych można otrzymać enol. jeśli destylat jest zbierany do naczyń kwarcowych. Zasadowe własności zwykłego szkła powodują, że w szklanych naczyniach każda odmiana szybko przekształca się w tautomeryczną mieszaninę zawierającą 7% enolu.
16.3. Reakcje estrów z nukleofilami tlenowymi i azotowymi
Hydroliza estrów
Estry ulegają hydrolizie kwasowej i zasadowej. Mechanizm hydrolizy katalizowanej przez kwasy, identyczny z mechanizmem estryfikacji. jest omawiany w rozdz. 14.8.
Zasadowa hydroliza estrów różni się od hydrolizy katalizowanej przez kwasy:
produktami hydrolizy zasadowej są sole kwasów a nie wolne kwasy karboksylowe, jak w hydrolizie kwasowej,
hydroliza zasadowa jest nieodwracalna podczas gdy hydroliza kwasowa jest reakcją odwracalną,
zasady przyspieszają reakcję ale są substratami w reakcji hydrolizy i muszą być stosowane w ilościach stechiometrycznych, podczas gdy w hydrolizie kwasowej wystarczają katalityczne ilości kwasu.
Zasadą najczęściej używaną do reakcji z estrami jest wodorotlenek sodu.
RCOOR' + NaOH -- RCOONa + R*OH
ogólny zapis zasadowej hydrolizy estrów
Wynika z tego zapisu, że reakcja estru z NaOH, zwyczajowo nazywana hydrolizą i najczęściej wykonywana w wodzie, wcale hydrolizą nie jest, bo woda