天然构成人名反响第4天：Hofmann elimination and Hofmann's Rule

季铵氢氧化物的热解降解产生叔胺、烯烃和水被称为霍夫曼消弭。

Related Reactions
Cope Elimination
Ester Pyrolysis
Hofmann's Rule

在1851年，A.W. Hofmann发觉当三甲基丙基铵氢氧化物被加热时，它分析构成叔胺(三甲胺)、烯烃(丙烯)和水。直到1881年Hofmann将这种办法使用于哌啶和含氮天然产物(如生物碱)的布局研讨，这种转化才取得广泛使用。

季铵氢氧化物的热解降解产生叔胺、烯烃和水被称为霍夫曼消弭。该办法包含三个步调:1)用过量的甲基碘彻底甲基化伯胺、仲胺或叔胺，取得 相应的碘化季铵；2)用氧化银和水处理(碘化物抗衡离子与氢氧根离子互换)；和3)在减压下浓缩季铵氢氧化物的水溶液或醇溶液，并在100-200℃之间加热以完成消弭。

在减压下，消弭屡屡产生在较低的温度下，产量较高。当底物是杂环或氮在环毗连处或桥头时，上述步调必要反复多次从分子中完全消弭氮。在已往，反复的次数标明白氮原子在原始分子中的地点，并给出了关于未知物质的有代价的布局线索。

霍夫曼消弭是一种β消弭，即氢被碱(氢氧根离子)从β碳原子上攫取。在不合错误称化合物的情况下(此中毗连在氮上的不止一个烷基具有β-氢原子)，位于最少代替碳上的β-氢被碱攫取 以构成较少代替的烯烃(霍夫曼端正)。霍夫曼消弭几乎没有副反响:偶尔碱基可以作为亲核试剂，代替产物被分散出来。当底物不含任何含β-氢的烷基时，热解的主要产物是代替产物(当水是溶剂时是醇，或当不使用溶剂时是醚)。 霍夫曼消弭的一个紧张变体是维蒂希改性，此中季铵卤化物用强碱(烷基锂、KNH2/液态NH3等)处理取得烯烃和叔胺，此历程经过Ei机理。

机理

通常霍夫曼消弭的机理是E2，并且它是反消弭(分开基团必需 是跨双轴的/反周平面的)。但是，在某些底物的情况下，该机制可以在 当反式消弭历程拦阻且化合物含有充足酸性的烯丙基或苄基β-氢原子时，碳负离子E1cb朝向。在无环底物中，消去反响产生最少的代替基 烯烃(霍夫曼产物)。 有三个要素在决定消弭的后果中起作用:1)双键在过渡态构成的水平；2)β-氢原子的酸性；和3)过渡态中空间互相作用的影响(这是最广泛承受的论点)。在环烷基铵盐中，消弭历程中最紧张的要素是反式β-氢原子的可用性。当β和β’反式氢原子在环状底物中都存在时，消去反响最多 代替烯烃(Saytzeff端正)。

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使用

参考文献：

Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis. László Kürti, Barbara Czakó, Elsevier Academic Press, 2015.

Hofmann's Rule

霍夫曼端正意味着空间效应对霍夫曼消弭或相似消弭的后果影响最大。β-氢的丧失优选产生在最不受拦阻(最少代替)的地点[-CH3 > -CH2-R > -CH(R2)]。具有较少代替基的产物烯烃将占上风。

酯热解也听从这种偏好，并且每当反响颠末循环过渡态时，通常依照霍夫曼端正。

霍夫曼端正实用于一切的分子内消去反响和霍夫曼消去反响。大大多双分子消去反响依照赛兹夫端正。

酯热解(Ester Pyrolysis)

酯热解是产生烯烃的顺式消弭，相似于Cope消弭，必要-氢。对应于酯的羧酸是副产物。 仅有平面情况不太苛刻时，才干到达循环过渡态。参见霍夫曼端正。

Recent Literature

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第二个版本：

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第三个版本：

偶尔被称为霍夫曼退步。烷基三甲基胺的这种消弭反响伴随着反平面化学举行，并且通常合适于消费具有一个或两个代替基的烯烃。该反响依照霍夫曼端正。

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霍夫曼消弭的机理

参考材料：

https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/hofmann-elimination.shtm

第四个版本

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Pure Appl. Chem. 1961, 2, 383.

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