
【建】 Hofmann exheustive methylation reaction
霍夫曼徹底甲基化反應(Hofmann exhaustive methylation reaction),又稱霍夫曼降解(Hofmann degradation)或霍夫曼消除(Hofmann elimination),是有機化學中一種重要的反應,主要用于将伯胺(primary amines)逐步降解為少一個碳原子的烯烴(alkene)。該反應得名于德國化學家奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼(August Wilhelm von Hofmann)。
徹底甲基化(Exhaustive Methylation)
指伯胺(R-NH₂)經曆多輪甲基化反應,最終生成季铵鹽(quaternary ammonium salt)的過程。具體步驟為:
$$ ce{R-NH2 ->[CH3I] R-NH(CH3) ->[CH3I] R-N(CH3)2 ->[CH3I] R-N^{+}(CH3)3 I^{-}} $$
霍夫曼消除(Hofmann Elimination)
季铵鹽在濕氧化銀(Ag₂O/H₂O)作用下轉化為季铵堿(quaternary ammonium hydroxide),隨後加熱發生消除反應,生成烯烴和三甲胺((CH₃)₃N):
$$ ce{R-N^{+}(CH3)3 OH^{-} ->[Delta] R-H + (CH3)3N + H2O} $$
區域選擇性:遵循霍夫曼規則(Hofmann's rule),傾向于生成取代基較少的烯烴(即穩定性較低的烯烴)。
季铵堿的消除為E2機理(雙分子消除),受β-碳上氫原子的酸性及空間位阻影響。大位阻的季铵基團促使反應選擇酸性較強但取代較少的β-氫,生成霍夫曼産物。
主要用于确定胺類結構(如通過分析烯烴産物推斷原胺的碳架),尤其在生物堿結構研究中具有曆史意義。
詳細描述反應步驟與機理,涵蓋霍夫曼規則的理論解釋。
規範術語定義(搜索 "Hofmann degradation")。
Hofmann, A. W. (1881). Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft,14, 659–669. (原始反應研究)
中文 | 英文 |
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徹底甲基化反應 | Exhaustive methylation |
霍夫曼降解 | Hofmann degradation |
季铵鹽 | Quaternary ammonium salt |
區域選擇性 | Regioselectivity |
β-消除 | β-Elimination |
注:因未搜索到可直接引用的網頁鍊接,參考文獻以權威教材、學術數據庫及經典文獻名稱形式提供。實際引用時建議補充具體書籍ISBN或文獻DOI鍊接以符合要求。
霍夫曼徹底甲基化反應(Hofmann exhaustive methylation reaction)是一種通過連續甲基化消除β-氫生成烯烴的有機化學反應,主要用于胺類化合物的結構分析。以下是其核心要點:
徹底甲基化
胺類化合物(伯、仲、叔胺)與過量碘甲烷(CH₃I)反應,逐步甲基化生成季铵鹽。例如:
消除生成烯烴
季铵堿加熱(100–200°C)時,發生β-氫消除,生成取代基較少的烯烴和叔胺。例如:
$$ text{R}_4text{N}^+text{OH}^- xrightarrow{Delta} text{烯烴} + text{叔胺} + text{H}_2text{O} $$
以哌啶為例:
總結來看,該反應通過甲基化-消除的串聯過程,結合動力學控制與位阻效應,成為胺類結構解析的重要工具。
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