14.26 : Nitryle do kwasów karboksylowych: hidroliza

Nitryle ulegają hydrolizie katalizowanej kwasem lub hydrolizie katalizowanej zasadą, tworząc kwas karboksylowy. Reakcje te przebiegają poprzez amidowy związek pośredni.

Mechanizm katalizowany kwasem polega na protonowaniu atomu azotu, dzięki czemu atom węgla staje się bardziej podatny na atak nukleofilowy. Drugi etap polega na nukleofilowym ataku wody na atom węgla nitrylu. Następnie deprotonowanie atomu tlenu daje tautomeryczną postać amidu, a protonowanie azotu tworzy półprodukt stabilizowany rezonansem. Następnie deprotonowanie daje amid, po którym następuje protonowanie tlenu karbonylowego. Drugie nukleofilowe dodanie wody do węgla karbonylowego daje tetraedryczny związek pośredni, po którym następuje deprotonacja. Ponadto protonowanie azotu przekształca grupę aminową w lepszą grupę opuszczającą. Następnie następuje rekonstrukcja grupy karbonylowej poprzez eliminację amoniaku. Końcowa deprotonacja daje kwas karboksylowy.

Hydroliza katalizowana zasadą to kolejna reakcja podstawienia nukleofilowego acylu. W tej reakcji nitryle poddaje się obróbce w obecności zasadowych roztworów wodnych, otrzymując kwas karboksylowy. Podczas hydrolizy katalizowanej zasadą nukleofilowy jon wodorotlenkowy atakuje atom węgla nitrylu. W drugim etapie atom azotu zostaje protonowany przez wodę w celu usunięcia ładunku ujemnego z azotu, w wyniku czego powstaje niestabilny tautomer enolowy amidu. Następnie wodorotlenek działający jako zasada deprotonuje atom tlenu, otrzymując stabilizowany rezonansowo związek pośredni, który po protonowaniu daje amid. Po tym następuje drugi atak nukleofilowy jonu wodorotlenkowego na węglu amidowo-karbonylowym, w wyniku czego powstaje tetraedryczny związek pośredni. Następnie rekonstruuje się grupę karbonylową z odejściem jonu amidowego jako grupy opuszczającej. Na koniec deprotonowanie daje jon karboksylanowy i amoniak, a następnie zakwaszanie jonu karboksylanowego z wytworzeniem wolnego kwasu.