Hell–Volhard–Zelinsky-halogenering
| Hell–Volhard–Zelinsky-halogenering | |
|---|---|
| Döpt efter |
Carl Magnus von Hell Jacob Volhard Nikolay Zelinsky |
| Reaktionstyp | Substitutionsreaktion |
| Identifierare | |
| Organisk kemi-portal | |
Hell -Volhard-Zelinsky-halogeneringsreaktionen är en kemisk omvandling som involverar halogenering av en karboxylsyra vid α- kolet . För att denna reaktion ska inträffa måste α-kolet bära minst en proton. Reaktionen är uppkallad efter de tyska kemisterna Carl Magnus von Hell (1849–1926) och Jacob Volhard (1834–1910) och den ryske kemisten Nikolay Zelinsky (1861–1953).
Ett exempel på Hell-Volhard-Zelinsky-reaktionen kan ses vid framställning av alanin från propionsyra . I det första steget används en kombination av brom och fosfortribromid ( katalysator ) i Hell–Volhard–Zelinsky-reaktionen för att framställa 2-bromopropansyra, som i det andra steget omvandlas till en racemisk blandning av aminosyraprodukten genom ammonolys .
Mekanism
Br2 Reaktionen initieras genom tillsats av en katalytisk mängd PBr3 , varefter en molekvivalent tillsätts.
PBr 3 ersätter karboxylsyra -OH med en bromid, vilket resulterar i en karboxylsyrabromid. Acylbromiden tautomeriseras till en enol , som reagerar med Br 2 för att bromera vid α - positionen.
I neutral till svagt sur vattenlösning sker hydrolys av a-bromacylbromiden spontant, vilket ger a-bromkarboxylsyran i ett exempel på en nukleofil acylsubstitution . Om en vattenlösning är önskvärd måste en full molär ekvivalent av PBr 3 användas eftersom den katalytiska kedjan är avbruten.
Om lite nukleofilt lösningsmedel finns närvarande, ger reaktion av a-bromacylbromiden med karboxylsyran a-bromokarboxylsyran och regenererar acylbromidmellanprodukten. I praktiken används ofta en molekvivalent av PBr 3 för att övervinna den långsamma reaktionskinetiken .
Mekanismen för utbytet mellan en alkanoylbromid och en karboxylsyra är nedan. a-bromalkanoylbromiden har ett starkt elektrofilt karbonylkol på grund av de elektronbortdragande effekterna av de två bromiderna.
Genom att släcka reaktionen med en alkohol, istället för vatten, kan a-bromoestern erhållas.