霍夫曼消除反应

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霍夫曼消除反应【霍夫曼消除反应】霍夫曼消除反应（Hofmann elimination），指的是季铵硷与碘化钾、氢氧化银反应，从含氢较多的β-碳原子上消除氢，得到的主要产物是双键碳上含取代基比较少的烯烃，这一消除方式与卤代烃的消除方式相反。
基本介绍中文名：霍夫曼消除反应
外文名：Hofmann elimination
性质：有机化学反应
别称：彻底甲基化反应
条件：100-200°C
简介霍夫曼消除反应（Hofmann消去反应、Hofmann消除反应），也称彻底甲基化反应，是胺与过量碘甲烷、氧化银和水共热时（100~200°C），生成三级胺和烯烃的反应。反应中间产物是四级铵硷。不对称胺反应时，反应由动力学控制，较少烷基取代的β-碳上的氢由于酸性较强，位阻较小，因此优先被消除，产物主要是不稳定的取代较少的烯烃。这个规则与查依采夫规则相反，称为霍夫曼规则（Hofmann规则）。β-碳上连有苯基、乙烯基、羰基等取代基时，由于共轭和吸电子效应，未取代的β-碳上氢的酸性较弱，因此反应不符合Hofmann规则。连有强吸电子基团的化合物容易按Hofmann规则发生E2消除。霍夫曼消除可用于合成用其他方法难以合成的烯烃。由于一级、二级和三级胺引入的甲基数目不一样，故也可通过引入的甲基数目，来判断反应物是哪一级的胺。反应机理霍夫曼消除反应是按E2机理进行的。若季铵硷中只有一种β—氢，消除时只生成一种烯烃，脱掉的胺中应含有儘可能多的甲基。当季铵硷中有两种或以上不同的β—氢时，消除反应生成叔胺和多种烯烃。例如：

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霍夫曼消除一般是按E2消除反应的机理进行。影响β—H消除反应的因素中，起决定作用的主要是β—H的酸性。由于带正电性氮的-Ι效应，使烃基上β—H的酸性增强，容易受到硷的进攻，使βC—H键断裂的活性高于C—N键。如果β碳上连有供电子的烷基时，β—H的酸性降低，受到硷进攻的活性降低，就不容易被消除。故主要产物符合Hofmann消除规则。如果β碳上连有苯基、羰基、乙烯基等吸电子基时，β—H的酸性增强，容易发生消除，则反应的产物不符合霍夫曼规则。

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立体化学从E2消除的立体化学考虑，亦有利于产生双键上连有较少烷基的烯烃。E2消除反应要求被消除的离去基团氢处于反式共平面的位置。现以氢氧化三甲基仲丁基铵的消除反应为例加以讨论。

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氢氧化三甲基仲丁基铵消除反应在上述化合物分子中有两个β碳原子（C1和C3），如围绕C2—C3σ键旋转有以下（1），（2)，（3）所示的三种交叉式构象。构象（1）是最稳定的，但无与(CH3)3N+处于反式共平面的氢，不易发生消除。构象（2）和（3）中虽有与(CH3)3N+处于反式共平面的氢，但在这两种构象中，(CH3)3N+与CH3处于邻位交叉式构象，空间斥力较大，因能量高而不稳定而较少存在，故也很难按此种构象发生消除反应。如围绕C1一C2σ键旋转其优势构象为（4）。构象（4）中C1上有3个氢都可能与(CH3)3N+处于反式共乎面，故容易发生消除，形成符合霍夫曼规则预期的产物1-丁烯。

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