Hellova–Volhardova–Zelinského halogenace

Hellova–Volhardova–Zelinského halogenace je reakce přeměňující alkylované karboxylové kyseliny na jejich α-bromované deriváty.[1]

Hellova–Volhardova–Zelinského halogenace

Příklady

Hellovu–Volhardovu–Zelinského reakci lze využít k přípravě alaninukyseliny propionové. V prvním kroku směs bromu a bromidu fosforitého (sloužícího jako katalyzátor) vytvoří z kyseliny propionové Hellovou–Volhardovou–Zelinského reakcí kyselinu 2-brompropionovou,[2] ze které ve druhém kroku vznikne amonolýzou racemický alanin.[3]

Mechanismus

Reakce začíná po přidání katalytického množství PBr3. PBr3 přemění karboxylový hydroxyl na acylbromid, který se tautomerizuje na enol, následně reagující s Br2 za bromace do polohy α. V neutrálních až mírně kyselých vodných roztocích probíhá hydrolýza α-bromacylbromidu, vytvářející α-bromkarboxylovou kyselinu, samovolně. Jestliže má reakce probíhat ve vodném roztoku, je třeba přidat celý molární ekvivalent PBr3, protože katalytický cyklus je narušen; často se ale používá i v jiných případech, aby došlo k urychlení reakce

Je-li použito lehce nukleofilní rozpouštědlo, reakce α-bromacylbromidu s karboxylovou kyselinou vytváří α-bromkarboxylovou kyselinu a obnovuje acylbromidový meziprodukt.

Níže je zobrazen mechanismus reakce alkanoylbromidu a karboxylové kyseliny. V důsledku odtahování elektronů dvojicí bromidů je karbonylový uhlík α-bromalkanoylbromidu silným elektrofilem.

Při použití alkoholů místo vody vznikají α-bromestery.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hell–Volhard–Zelinsky halogenation na anglické Wikipedii.

  1. Yumi Murat; Kentaro Takeuchi; Takashi Nishikata. The synthetic protocol for α-bromocarbonyl compounds via brominations. Tetrahedron. 2019, s. 2726–2736. doi:10.1016/j.tet.2019.03.048. 
  2. MARVEL, C. S.; DU VIGNEAUD, V. α-Bromoisovaleric acid. Org. Synth.. 1931, s. 20. Dostupné online. doi:10.15227/orgsyn.011.0020. ; Coll. Vol.. S. 93. 
  3. Walter C. Tobie; Gilbert B. Ayres. Synthesis of d,l-Alanine in Improved Yield from α-Bromopropionic Acid and Aqueous Ammonia. Journal of the American Chemical Society. 1937, s. 950. doi:10.1021/ja01284a510. 

Související články

Zdroj