The pH-independent, acid-catalyzed and base-catalyzed hydrolyses of N-acyloxymethylazetidin-2-ones all occur at the ester function. The pH-independent hydrolysis involves rate-limiting alkyl C−O fission and formation of an exocyclic β-lactam iminum ion. This iminium ion is then trapped by water at the exocyclic iminium carbon atom, rather than at the β-lactam carbonyl carbon atom, to form the corresponding
N-酰氧基甲基氮杂
环丁烷-2-酮的不依赖pH值,酸催化和碱催化的
水解都发生在酯官能团上。非pH依赖性
水解涉及限速烷基CO裂变和环外β-内酰胺
亚胺酸离子的形成。然后,该
亚胺离子被
水捕获在环亚
氨基碳原子上,而不是β-内酰胺羰基碳原子上,从而形成相应的N-羟甲基氮杂
环丁烷-2-酮。在理论上以B3LYP / 6-31 + G(d)进行的计算也支持
水的亲核攻击发生在亚环离子上的环外碳而不是β-内酰胺羰基碳上。酸催化途径的机制涉及可能在β-内酰胺氮处的预平衡质子化,然后通过速率限制的烷基C-O裂变形成环外
亚胺酸离子。碱催化的
水解涉及在酯羰基碳上的限速氢氧化物攻击。这些结果暗示了含有带正电荷的酰胺氮原子的β-内酰胺系统的形成,该酰胺基氮原子通过保留产物中β-内酰胺结构的途径进行
水解,并提供了进一步的证据表明β-内酰胺C-N键的裂解并非如此。轻而易举,就像人们通常想象的那样。