Reacción global
R–CH₂–COOH + Br₂ (P rojo o PBr₃) → R–CHBr–COOH + HBr
α-Bromación de un ácido carboxílico a través del enol de su bromuro de acilo.
Reacción con nombre propio · mecanismo
Reacción de Hell–Volhard–Zelinsky
La reacción de Hell–Volhard–Zelinsky (HVZ) broma un ácido carboxílico en el carbono α. El tribromuro de fósforo (o fósforo rojo + Br₂) convierte el ácido en el bromuro de acilo, que se enoliza mucho más fácilmente que el ácido; el enol ataca al bromo y, por último, el agua convierte el bromuro de α-bromoacilo de nuevo en el ácido.
Mecanismo paso a paso
- Protonación. El PBr₃ ha formado el bromuro de acilo; el HBr protona su C=O
- Enol. Pérdida de un H α
- α-Bromación. El enol ataca al Br₂
- Desprotonación. El bromuro de α-bromoacilo
Cada paso se comprueba electrón a electrón: las flechas curvas dan exactamente las estructuras dibujadas.
Puntos clave
- Los ácidos carboxílicos apenas se enolizan; el bromuro de acilo se enoliza con facilidad.
- El bromuro de α-bromoacilo intercambia el Br por OH con más ácido, por lo que el PBr₃ actúa como catalizador.
- El agua final hidroliza el bromuro de acilo al ácido (adición–eliminación).
- El α-bromoácido es una vía hacia los α-aminoácidos (NH₃) y los α-hidroxiácidos.
Para JEE y NEET
- Necesita al menos un hidrógeno α.
- Solo se halogena la posición α (el Cl₂ funciona de forma parecida).
- Los productos dan acceso a α-aminoácidos (NH₃) y α-hidroxiácidos (base acuosa).
- El fósforo rojo + Br₂ forma PBr₃ in situ.
Preguntas frecuentes
¿Por qué hace falta PBr₃?
Los ácidos carboxílicos apenas se enolizan. El PBr₃ convierte el ácido en el bromuro de acilo, cuyo enol se forma con facilidad y reacciona con el Br₂.
¿Funciona la HVZ con ácidos sin hidrógeno α?
No; por ejemplo, el (CH₃)₃CCOOH o el ácido benzoico no dan productos de HVZ.
¿Qué producto da el ácido propanoico?
Ácido 2-bromopropanoico, CH₃CHBrCOOH.
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