главная > справочник > химическая энциклопедия:

Гофмана реакции

Гофмана реакции. 1) Превращение амидов карбоновых кислот в первичные амины с элиминированием СО₂, происходящее под действием гипогалогенитов щелочных металлов (перегруппировка Гофмана, расщепление амидов по Гофману):

К водному щелочному раствору гипогалогенита прибавляют амид: последующее нагревание до 40-80°С завершает реакцию. Для увеличения выхода аминов из амидов высших жирных кислот реакцию проводят в спиртовом растворе. Образующиеся при этом уретаны легко гидролизуются в амины. Первая стадия реакции Гофмана - синтез N-галогенамида, образующего под действием щелочей нестойкую соль I:

Стадия, определяющая скорость реакции Гофмана - отщепление галогена с образованием нитрена II, который стабилизируется перегруппировкой в изоцианат.

Последний при взаимод. с Н₂О через карбаминовую кислоту превращ. в амин:

Установлено, что мигрирующая группа сохраняет конфигурацию. Нестойкий анион амида III может взаимод. с соед., содержащими электроф. кратные связи. напр.:

Амиды гидроксикислот и ненасыщенных к-т в условиях реакции Гофмана превращ. в альдегиды. амиды замещенных пропионовых к-т-в нитрилы. амиды ациламинокислот - в ацилглиоксалидоны:

С помощью реакции Гофмана можно получить с хорошими выходами алифатич., жирно-ароматич., ароматич. и гетероциклич. амины. диамины и аминокислоты. в промышленности Г. р. используется для синтеза антраниловой кислоты.

Реакция открыта А. В. Гофманом в 1881.

2) Разложение четвертичных аммониевых оснований, имеющих в углеродной цепи атом Н в положении к атому N, на третичный амин, олефин и воду (гофмановское расщепление):

Обычно проводят путем упаривания водного или спиртового раствора гидроксида тетраалкиламмония (часто в вакууме) с постепенным повышением температуры до 100-150 °С. Использование смеси безводных ДМСО и ТГФ позволяет снизить температуру реакции до комнатной. Если атом N связан с разл. алкильными заместителями, то в осн. образуется олефин с наименьшим числом алкильных групп у двойной связи (правило Гофмана), например:

Заместители при углеродном атоме, способные к сопряжению и повышающие кислотность водорода (напр., фенил), облегчают отщепление олефина. При наличии кратной связи в положении отщепляется атом водорода и происходит 1,4-элиминирование, например:

В случае двух сопряженных связей в положении происходит 1,6-элиминирование и образуется триен, например:

Реакция Гофмана как правило, протекает по механизму бимолекулярного элиминирования и стереоспецифична, в некоторых случаях - по внутримолекулярному циклич. механизму, напр.:

где В^--основание.

Основные побочные процессы при реакции Гофмана - образование спиртов, а также простых эфиров, эпоксидов, производных ТГФ и циклопропана. В реакцию, подобную реакции Гофмана, вступают соли сульфония и фосфония, например:

Реакции Гофмана применяют для синтеза непредельных соединений. Последовательное метилирование аминов и их расщепление (т. наз. исчерпывающее метилирование) используется для идентификации аминов.

Реакция открыта А. В. Гофманом в 1851.

Лит.: Коп А. К., Тумбулл Э. Р., в сб.: Органические реакции, пер. с англ., сб. 11, М., 1965, с, 327-500; Мал пасс Д. Р., в кн.: Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 68-71. © Н.П. Гамбарян.