霍夫曼醯胺降解

霍夫曼醯胺降解(Hofmann降解)又稱霍夫曼重排反應,是指一級醯胺在溴(或氯)和鹼的作用下轉變為少一個碳原子的伯胺的有機化學反應。這一反應以其發現者奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼命名。其過程為溴和氫氧化鈉混合後有部分生成次溴酸鈉,次溴酸鈉將一級醯胺轉化為中間產物異氰酸酯,異氰酸酯水解,放出二氧化碳,同時生成比反應物少一個碳原子的伯胺。

霍夫曼規則

季銨鹼熱分解為三級胺、烯烴和水的反應,反應物季胺鹼可以通過胺徹底甲基化生成季銨鹽,再用濕的氧化銀處理季銨鹽得到。

反應方程式 反應方程式

反應生成的烯烴是與氮鍵連的烴基脫β-氫形成的。當有兩個或兩個以上烴基能發生這樣的消除反應時,優先生成雙鍵上帶有較少烷基的烯烴,即反應符合霍夫曼規則(Hofmannrule)。此降解反應只適用於有β-氫的季銨鹼,氫氧化四甲銨無β-氫,加熱時生成三甲胺和甲醇


反應機理

霍夫曼醯胺降解反應機理,主要是羥基離子向氮的β位質子進攻,形成烯鍵。因此,降解的條件是氮的β位應有質子。這一反應可被用於脫胺或連續甲基化:

反應機理 反應機理

以N-CH吡咯烷為例,由下面的反應可知,每次霍夫曼降解可使叔胺脫去一個C-N鍵,上述N-CH吡咯烷經二次霍夫曼降解即可脫胺,如氮在二環之間則經三次反應脫胺。

N-CH3吡咯烷 N-CH3吡咯烷

套用

霍夫曼醯胺降解應可以製備一些特殊的烯烴,在胺、生物鹼、含氮雜環化合物的結構測定以及消除反應的機理研究方面套用較多。一些反應物可以用來代替溴,如N-溴代琥珀醯亞胺用1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)作為生物鹼進行反應。另一個變化是用甲醇鈉和甲醇的混合液代替氫氧化鈉,以提高產率。此時中間產物異氰酸酯會和甲醇反應生成易水解和分離的氨基甲酸。

反應套用 反應套用

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