Kinetics and mechanism of hydrolysis of 3-diazobenzofuran-2-one and its hydrolysis product (3-hydroxybenzofuran-2-one)
Notice bibliographique
Résumé
Rates of acid-catalyzed hydrolysis of 3-diazobenzofuran-2-one, measured in concentrated aqueous perchloric acid and hydrochloric acid solutions, were found to correlate well with the CoxYates X o excess acidity function, giving k H+ = 1.66 × 10 4 M 1 s 1 , m = 0.86 and k H+ /k D+ = 2.04. The normal direction (k H /k D > 1) of this isotope effect indicates that hydrolysis occurs by rate-determining protonation of the substrate on its diazo-carbon atom. It was found previously that the next higher homolog of the present substrate, 4-diazoisochroman-3-one, also undergoes hydrolysis by this reaction mechanism but with a rate constant 15 times greater than that for the present substrate; this difference in reactivity can be understood in terms of the various resonance forms that contribute to the structures of these substrates. The product of the present hydrolysis reaction is 3-hydroxybenzofuran-2-one, which itself quickly undergoes subsequent acid-catalyzed hydrolysis to 2-hydroxymandelic acid. The acidity dependence of this subsequent hydrolysis is much shallower than that of the diazo compound precursor, and rates of reaction correlate as well with [H + ] as with X o . This is due in part to incursion of a nonproductive protonation on the hydroxy group of 3-hydroxy benzo furan-2-one that impedes hydrolysis and produces saturation of acid catalysis. Rates of hydrolysis of the hydroxy compound were also measured in dilute HClO 4 and NaOH solutions as well as in CH 3 CO 2 H, H 2 PO 4 , (CH 2 OH) 3 CNH 3 + , and NH 4 + buffers, and the rate profile constructed from these data showed the presence of uncatalyzed and hydroxide ion-catalyzed reactions. This hydroxide-ion catalysis became saturated at [NaOH] [Formula: see text] 0.05 M, implying occurrence of yet another nonproductive substrate ionization. Key words: diazo compound hydrolysis, lactone hydrolysis, CoxYates excess acidity, acid catalysis, alcohol protonation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
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