Очень многие органические реакции катализируются кислотами или основаниями, а некоторые из них ускоряются как в кислой, так и в щелочной среде. Кислотно-основной катализ экспериментально легко распознается по кривым зависимости логарифма константы скорости (lgk) реакции от рН, Но или другой функции кислотности (см. разд. 3.3.4). Характерные зависимости lgk от рН показаны на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Зависимость lgk от рН для различных типов кислотного или основного катализа

Кривая а соответствует реакции, которая катализируется кислотой, но не основанием, а кривая г - реакции, катализируемой основанием, но не кислотой. Горизонтальные участки на этих кривых отражают скорость "некаталитической" реакции (а точнее реакции, катализируемой водой или молекулами другого растворителя). Кривая б показывает, что данная реакция катализируется и кислотой, и основанием, причем ее минимум не обязательно расположен в районе рН 7, а может быть смещен в сторону более низких или более высоких значений, в зависимости от того, чем эффективнее катализируется данная реакция: кислотой или основанием. Кривая в отвечает двухстадийной реакции, когда одна стадия ингибируется при добавлении кислоты, а другая стадия при этом ускоряется. Например, образование оксимов в реакции кетонов с гидроксиламином замедляется в кислой среде из-за дезактивации гироксиламина протонированием, но вторая стадия этой реакции - дегидратация, - катализируется кислотой, и поэтому замедляется при высоких рН. Во всех случаях наклоны прямых на рис. 3.9 должны быть равны ±1, поскольку скорости таких реакций обычно пропорциональны концентрации [H3O+] или [OH-].