ปฏิกิริยาโดยรวม
R–CH₂–COOH + Br₂ (P แดง หรือ PBr₃) → R–CHBr–COOH + HBr
α-โบรมิเนชันของกรดคาร์บอกซิลิกผ่านอีนอลของแอซิลโบรไมด์
ปฏิกิริยาที่มีชื่อ · กลไก
ปฏิกิริยา Hell–Volhard–Zelinsky
ปฏิกิริยา Hell–Volhard–Zelinsky (HVZ) เติมโบรมีนให้กรดคาร์บอกซิลิกที่คาร์บอนแอลฟา ฟอสฟอรัสไตรโบรไมด์ (หรือฟอสฟอรัสแดง + Br₂) เปลี่ยนกรดเป็นแอซิลโบรไมด์ ซึ่งเกิดอีนอลได้ง่ายกว่ากรดมาก อีนอลเข้าทำโบรมีน และสุดท้ายน้ำเปลี่ยนแอลฟา-โบรโมแอซิลโบรไมด์กลับเป็นกรด
กลไกทีละขั้น
- การเติมโปรตอน PBr₃ เปลี่ยนกรดเป็นแอซิลโบรไมด์แล้ว HBr ให้โปรตอนแก่ C=O
- อีนอล การเสีย α-H
- แอลฟา-โบรมิเนชัน อีนอลเข้าทำ Br₂
- การดึงโปรตอน ได้แอลฟา-โบรโมแอซิลโบรไมด์
ทุกขั้นได้รับการตรวจสอบทีละอิเล็กตรอน ลูกศรโค้งให้โครงสร้างตรงตามที่วาดไว้ทุกประการ
ประเด็นสำคัญ
- กรดคาร์บอกซิลิกแทบไม่เกิดอีนอล แต่แอซิลโบรไมด์เกิดอีนอลได้ง่าย
- แอลฟา-โบรโมแอซิลโบรไมด์แลกเปลี่ยน Br กับ OH ของกรดโมเลกุลอื่น PBr₃ จึงใช้ปริมาณเชิงตัวเร่ง
- น้ำในขั้นสุดท้ายไฮโดรไลซ์แอซิลโบรไมด์เป็นกรด (การเติม–การกำจัด)
- กรดแอลฟา-โบรโมเป็นเส้นทางสู่กรดแอลฟา-อะมิโน (NH₃) และกรดแอลฟา-ไฮดรอกซี
สำหรับ JEE และ NEET
- ต้องมีไฮโดรเจนแอลฟาอย่างน้อยหนึ่งอะตอม
- เกิดฮาโลจิเนชันเฉพาะตำแหน่งแอลฟา (Cl₂ ก็ทำได้ในลักษณะเดียวกัน)
- ผลิตภัณฑ์เป็นเส้นทางสู่กรดแอลฟา-อะมิโน (NH₃) และกรดแอลฟา-ไฮดรอกซี (เบสในน้ำ)
- ฟอสฟอรัสแดง + Br₂ สร้าง PBr₃ ในสารละลาย (in situ)
คำถามพบบ่อย
ทำไมต้องใช้ PBr₃
กรดคาร์บอกซิลิกแทบไม่เกิดอีนอล PBr₃ เปลี่ยนกรดเป็นแอซิลโบรไมด์ ซึ่งเกิดอีนอลได้ง่ายและทำปฏิกิริยากับ Br₂
HVZ ใช้กับกรดที่ไม่มีไฮโดรเจนแอลฟาได้หรือไม่
ไม่ได้ เช่น (CH₃)₃CCOOH หรือกรดเบนโซอิกไม่ให้ผลิตภัณฑ์ HVZ
กรดโพรพาโนอิกให้ผลิตภัณฑ์อะไร
กรด 2-โบรโมโพรพาโนอิก CH₃CHBrCOOH
วาดใน MolDraw
ปุ่มด้านบนจะเปิดภาพฉบับสมบูรณ์ ได้แก่ ปฏิกิริยาโดยรวม กลไกที่มีหมายเลขขั้น และประเด็นสำคัญ ในรูปโครงสร้างธรรมดาที่แก้ไขได้ คุณเปลี่ยนหมู่แทนที่ เปลี่ยนสีอะตอม หรือส่งออกเป็น PNG, SVG หรือโค้ด chemfig สำหรับโน้ตและสไลด์ได้ ภาพเดียวกันนี้อยู่ในแผง Templates ในหมวด Name reactions