Суммарная реакция
R–CH₂–COOH + Br₂ (красный P или PBr₃) → R–CHBr–COOH + HBr
α-Бромирование карбоновой кислоты через енол её ацилбромида.
Именная реакция · механизм
Реакция Гелля–Фольгарда–Зелинского
Реакция Гелля–Фольгарда–Зелинского (ГФЗ) бромирует карбоновую кислоту по α-атому углерода. Трибромид фосфора (или красный фосфор + Br₂) превращает кислоту в ацилбромид, который енолизуется гораздо легче кислоты; енол атакует бром, а вода в конце превращает α-бромацилбромид обратно в кислоту.
Механизм по шагам
- Протонирование. PBr₃ уже дал ацилбромид; HBr протонирует его C=O
- Енол. Отщепление α-H
- α-Бромирование. Енол атакует Br₂
- Депротонирование. α-Бромацилбромид
Каждый шаг проверен электрон за электроном: изогнутые стрелки дают ровно те структуры, что нарисованы.
Ключевые моменты
- Карбоновые кислоты почти не енолизуются; ацилбромид енолизуется легко.
- α-Бромацилбромид обменивает Br на OH с новой молекулой кислоты, поэтому PBr₃ работает как катализатор.
- Вода в конце гидролизует ацилбромид до кислоты (присоединение–отщепление).
- α-Бромкислота — путь к α-аминокислотам (NH₃) и α-гидроксикислотам.
Для экзаменов (ЕГЭ, JEE, NEET)
- Нужен хотя бы один α-атом водорода.
- Галогенируется только α-положение (с Cl₂ аналогично).
- Продукты служат путём к α-аминокислотам (NH₃) и α-гидроксикислотам (водная щёлочь).
- Красный фосфор + Br₂ образуют PBr₃ in situ.
Вопросы и ответы
Зачем нужен PBr₃?
Карбоновые кислоты почти не енолизуются. PBr₃ превращает кислоту в ацилбромид, енол которого легко образуется и реагирует с Br₂.
Идёт ли реакция ГФЗ с кислотами без α-атомов водорода?
Нет — например, (CH₃)₃CCOOH или бензойная кислота не дают продуктов ГФЗ.
Какой продукт получается из пропановой кислоты?
2-Бромпропановая кислота, CH₃CHBrCOOH.
Нарисовать в MolDraw
Кнопка выше открывает полный рисунок — суммарную реакцию, пронумерованный механизм и ключевые моменты — в виде обычных редактируемых структур. Меняйте заместители, перекрашивайте атомы или экспортируйте PNG, SVG или код chemfig для конспектов и слайдов. Тот же рисунок есть на панели Templates в разделе Name reactions.