Abstract
EHT and CNDO/2 calculations have been performed to determine conformations of acetamides and diacetamides, and of their protonated forms. Results show that: protonation is always favored on the cis position with respect to N due to greater attractive potential between $H^+$ and N; the trans-trans conformer of diacetamides gives the most preferred protonated form although the cis-trans conformer is the most stable one for the unprotonated diacetamides. Protonation on a carbonyl oxygen is predicted to increase both charge and orbital controlled $S_N$SN reactivities of the protonated carbonyl carbon due to increases in positive charge and AO coefficient of ${\pi}$-LUMO of the carbon atom. In the acid catalyzed hydrolysis of diacetamides therefore it appears highly probable that the rate determining attack by a water molecule occurs at the carbon of the protonated carbonyl group and the carbonyl carbon-nitrogen bond scission follows subsequently. This mechanism is consistent with that generally accepted for the hydrolysis of amides in dilute acid solution but disagrees with that proposed by Laureut et al., for acid hydrolysis of N-acetyl-lactams.
아세트아미드, 디아세트아미드 및 그들의 양성자 부가물들에 대한 형태 결정을 목적으로 EHT 및 CNDO/2계산을 실시하였다. 계산 결과에 따르면 $H^+$와 N간의 인력으로 인하여 양성자는 항상 N에 대하여 cis위치에 첨가되는 것이 유리하며, 양성자 부가가 안되었을 때는 cis-trans형이 가장 안정하지만 양성자 부가물은 오히려 trans-trans 형이 가장 안정하였다. 양성자 첨가는 첨가된 카르보닐기의 탄소의 陽하전을 증가시키고 또 ${\pi}$-LUMO의 AO 계수를 증대시키므로 charge controlled 및 orbital controlled 친핵 반응을 모두 촉진시킬 것이 예상되었다. 그러므로 디아세트아마이드의 酸촉매 가수분해 반응에서는 친핵체인 물 分子가 양성자和된 카르보닐탄소를 공격할 것이며 그 탄소와 질소간의 결합이 끊어지게 될 것이다. 이 메카니즘은 묽은 酸속에서의 아미드류의 가수분해 메카니즘으로 알려진 것과 일치하며 N-아세틸 락탐의 산촉매 가수분해 메카니즘으로 제안된 $Laurent^3$등의 것과는 다르다.
