Phản ứng haloform là một phản ứng hóa học quan trọng được sử dụng để chuyển đổi methyl ketone thành axit carboxylic bằng cách sử dụng halogen (ví dụ: I2), natri hydroxit (NaOH) và sau đó là xử lý bằng axit (H3O+). Các aldehyde, alcohol và ketone không chứa nhóm methyl sẽ không phản ứng trong điều kiện này.
Cơ chế phản ứng, được mô tả dưới đây với Br2, cũng tương tự khi sử dụng các halogen khác như I2. Sự khác biệt chủ yếu nằm ở tốc độ phản ứng và tính chọn lọc.
Bước 1 & 2: Halogen hóa: Các ion hydroxit (OH-) từ NaOH tấn công nhóm methyl gắn với carbon ketone. Ion hydroxit lấy một proton từ nguyên tử carbon, để lại một cặp electron đơn độc và một điện tích âm. Carbanion mang điện tích âm này tấn công một phân tử halogen gần đó (trong ví dụ này là Br2, nhưng có thể là Cl2, I2,…), thêm một nguyên tử halogen vào carbon. Các bước này lặp đi lặp lại cho đến khi tất cả các hydro đã được thay thế bằng halogen.
Bước 3 & 4: Phân cắt và Tạo thành Axit Carboxylic: Nhóm OH- từ một phân tử NaOH khác tấn công carbon ketone, làm cho OH gắn vào và phá vỡ liên kết đôi ketone, gửi các electron đến oxy ketone. Phân tử CX3 (trong trường hợp này là CBr3 hoặc CI3 khi sử dụng I2) mới hình thành là một nhóm tách loại rất mạnh. Khi các electron cặp đơn độc từ nguyên tử oxy ketone tái tạo liên kết đôi, liên kết CX3 bị phá vỡ và nó rời khỏi phân tử, để lại phía sau một axit carboxylic. Sản phẩm cuối cùng là axit carboxylic và haloform (ví dụ: CHI3 nếu dùng I2).
Các chất phản ứng: Cl2, Br2 và I2 đều có thể được sử dụng. F2 quá âm điện và nhỏ, khiến nó không phải là một nhóm tách loại tốt như ba halogen còn lại. NaOH thường được sử dụng làm bazơ trong phản ứng này, tuy nhiên, các hydroxit khác như KOH cũng có thể được sử dụng. Bất kỳ axit nào cũng có thể được sử dụng cho bước cuối cùng, vì vậy nó được biểu thị là H3O+. Đặc biệt, khi sử dụng I2 và NaOH, phản ứng tạo ra iodoform (CHI3), một chất rắn màu vàng có mùi đặc trưng, thường được sử dụng để nhận biết methyl ketone. Phản ứng này có ứng dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ và phân tích.
