Phản ứng tổng quát
R–CH₂–COOH + Br₂ (P đỏ hoặc PBr₃) → R–CHBr–COOH + HBr
Brom hóa vị trí α của carboxylic acid thông qua enol của acyl bromide.
Phản ứng tên riêng · cơ chế
Phản ứng Hell–Volhard–Zelinsky
Phản ứng Hell–Volhard–Zelinsky (HVZ) brom hóa carboxylic acid ở carbon α. Phosphorus tribromide (hoặc phosphorus đỏ + Br₂) biến acid thành acyl bromide, chất này enol hóa dễ hơn acid nhiều; enol tấn công bromine, và cuối cùng nước chuyển α-bromo acyl bromide trở lại thành acid.
Cơ chế từng bước
- Proton hóa. PBr₃ đã tạo acyl bromide; HBr proton hóa nhóm C=O của nó
- Enol. Mất một α-H
- Brom hóa vị trí α. Enol tấn công Br₂
- Tách proton. Tạo α-bromo acyl bromide
Mỗi bước đều được kiểm tra theo từng electron: các mũi tên cong cho đúng các cấu trúc đã vẽ.
Điểm chính
- Carboxylic acid hầu như không enol hóa; acyl bromide enol hóa dễ dàng.
- α-Bromo acyl bromide trao đổi Br lấy OH với acid còn lại, nên PBr₃ chỉ cần lượng xúc tác.
- Nước ở cuối thủy phân acyl bromide thành acid (cộng–tách).
- α-Bromo acid là con đường tổng hợp α-amino acid (NH₃) và α-hydroxy acid.
Ghi nhớ khi ôn thi
- Cần ít nhất một hydrogen α.
- Chỉ vị trí α bị halogen hóa (Cl₂ phản ứng tương tự).
- Sản phẩm dùng để tổng hợp α-amino acid (NH₃) và α-hydroxy acid (base trong nước).
- Phosphorus đỏ + Br₂ tạo PBr₃ tại chỗ.
Hỏi đáp
Vì sao cần PBr₃?
Carboxylic acid hầu như không enol hóa. PBr₃ chuyển acid thành acyl bromide, dạng enol của nó dễ hình thành và phản ứng với Br₂.
HVZ có áp dụng cho acid không có hydrogen α không?
Không — ví dụ, (CH₃)₃CCOOH hay benzoic acid không cho sản phẩm HVZ.
Sản phẩm từ propanoic acid là gì?
2-Bromopropanoic acid, CH₃CHBrCOOH.
Vẽ trong MolDraw
Nút ở trên mở toàn bộ hình — phản ứng tổng quát, cơ chế đánh số và các điểm chính — dưới dạng cấu trúc thông thường có thể chỉnh sửa. Đổi nhóm thế, tô lại màu nguyên tử, hoặc xuất PNG, SVG hay mã chemfig cho ghi chép và slide. Hình này cũng có trong bảng Templates, mục Name reactions.