全体の反応式
R–CH₂–COOH + Br₂（赤リンまたはPBr₃）→ R–CHBr–COOH + HBr
臭化アシルのエノールを経由した、カルボン酸のα-臭素化。
人名反応 · 反応機構
ヘル・フォルハルト・ゼリンスキー反応
ヘル・フォルハルト・ゼリンスキー（HVZ）反応は、カルボン酸のα炭素を臭素化します。三臭化リン（または赤リン + Br₂）がカルボン酸を酸臭化物に変え、これはカルボン酸よりはるかにエノール化しやすく、エノールが臭素を攻撃し、最後に水がα-ブロモ酸臭化物をカルボン酸に戻します。
反応機構を段階ごとに
- プロトン化。PBr₃によって酸臭化物ができており、HBrがそのC=Oをプロトン化する
- エノール。α-Hが失われる
- α-臭素化。エノールがBr₂を攻撃する
- 脱プロトン化。α-ブロモ酸臭化物になる
各段階は電子1つずつ確認しています。巻き矢印から、描かれた構造がそのとおりに得られます。
要点
- カルボン酸はほとんどエノール化しませんが、酸臭化物は容易にエノール化します。
- α-ブロモ酸臭化物はさらにカルボン酸とBrとOHを交換するため、PBr₃は触媒量で済みます。
- 最後に水が酸臭化物をカルボン酸に加水分解します（付加–脱離）。
- α-ブロモ酸は、α-アミノ酸（NH₃）やα-ヒドロキシ酸の合成経路になります。
JEE・NEET対策
- 少なくとも1つのα水素が必要です。
- ハロゲン化されるのはα位だけです（Cl₂でも同様に反応します）。
- 生成物はα-アミノ酸（NH₃）やα-ヒドロキシ酸（塩基水溶液）の合成経路になります。
- 赤リン + Br₂はその場でPBr₃を生成します。
FAQ
PBr₃が必要なのはなぜですか？
カルボン酸はほとんどエノール化しません。PBr₃がカルボン酸を酸臭化物に変え、その酸臭化物は容易にエノールを形成してBr₂と反応します。
α水素を持たないカルボン酸でもHVZ反応は起こりますか？
いいえ。たとえば(CH₃)₃CCOOHや安息香酸ではHVZ反応の生成物は得られません。
プロパン酸からは何が得られますか？
2-ブロモプロパン酸、CH₃CHBrCOOHです。
MolDrawで描く
上のボタンを押すと、全体の反応式、番号付きの反応機構、要点を含む図全体が、通常の編集可能な構造式として開きます。置換基の変更、原子の色の変更、ノートやスライド用のPNG、SVG、chemfigコードのエクスポートができます。同じ図はテンプレートパネルの「Name reactions」にもあります。