Hofmann消除反应

1851年，A.W. Hofmann发现三甲基丙基氢氧化铵在加热条件下分解得到三乙胺，丙炔和水， 此后很长一段时间此反应没有广泛应用，直到1881年，Hofmann利用此方法鉴定哌啶和含氮天然产物。氢氧化季铵在碱性条件下加热分解生成取代较少的烯烃，叔胺和水的反应，被称为霍夫曼消除反应。此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碱。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）。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。该反应不会发生碳骨架重排，所以该反应常常用来验证生物碱的骨架构造。

反应机理

季铵碱加热一般消除含氢较多的β碳上的氢，这个规则与Zaitsev规则相反，称为霍夫曼规则（Hofmann规则）。Hofmann规则的本质是体积效应。从空间位阻较小的位点消除。该反应是经由E1cB或E2机理进行的消除反应。当季铵碱中β氢有明显酸性时，产物为遵守Zaitsev规则的产物。

反应实例

【Heterocycles 1981, 16, 1673-1676】

【J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7668-7670】

【Tetrahedron Lett. 1989, 30, 5989-5992】

【Tetrahedron 2002, 58, 75-82】

通过Hofmann消除从树脂上解离胺。

【Tetrahedron Lett. 2010, 51, 5003–5004】

【Synth. Commun. 2012, 42, 3545–3552】

相关文献

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参考资料：
一、Name Reactions （A Collection of Detailed Reaction Mechanisms）, Jie Jack Li, Hofmann elimination，page 318.

二、Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSnthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Hofmann elimination，page 206-207.