Halogénation de Hell-Volhard-Zelinski

Contrairement à d'autres réactions d'halogénation, cette réaction a lieu en l'absence de support halogène. La réaction commence par addition d'une quantité catalytique de PBr₃, après quoi un équivalent molaire de Br₂ est ajouté.

PBr₃ remplace l'OH carboxylique par un bromure, ce qui donne un bromure d'acide carboxylique. Le bromure d'acyle peut ensuite se tautomériser en un énol, qui réagit facilement avec le Br₂ pour bromer une deuxième fois en position α.

Dans une solution aqueuse neutre à légèrement acide, l'hydrolyse du bromure d'α-bromo acyle se produit spontanément, donnant l'acide α-bromo carboxylique dans un exemple d'une substitution nucléophile d'acyle. Si une solution aqueuse est souhaitable, un équivalent molaire total de PBr₃ doit être utilisé lorsque la chaîne catalytique est perturbée.

Si peu de solvant nucléophile est présent, la réaction du bromure d'α-bromo acyle avec l'acide carboxylique donne le produit acide α-bromo carboxylique et régénère l'intermédiaire de bromure d'acyle. En pratique, un équivalent molaire de PB₃ est souvent utilisé de toute façon pour surmonter la cinétique de réaction lente.

Le mécanisme d'échange entre un bromure d'alcanoyle et un acide carboxylique est ci-dessous. Le bromure d'α-bromoalcanoyle a un carbone carbonyle fortement électrophile en raison des effets mésomères attracteurs d'électrons des deux bromures.

• Réaction de Réformatski