Reação de Hofmann (bromamida): mecanismo, etapa do isocianato e questões de vestibular
Resposta curta: uma amida primária R–CONH2 com Br2 e NaOH dá a amina primária R–NH2, com um carbono a menos. A amida é N-bromada, o ânion se rearranja a um isocianato (R migra do C para o N enquanto o Br− sai) e o isocianato é hidrolisado e perde CO2.
O que é a reação de Hofmann (bromamida)?
A reação de Hofmann (degradação de Hofmann ou rearranjo de Hofmann) é o método clássico para encurtar uma cadeia carbônica em um carbono formando uma amina primária. É uma das preferidas dos vestibulares, porque o produto parece surpreendente até você conhecer a etapa do isocianato.
O modelo do MolDraw desenha as sete etapas de acetamida → metilamina. Abra-o e troque a metila por fenila para ver benzamida → anilina.
A reação em resumo
| Substrato | Amida primária, R–CONH2 |
|---|---|
| Reagentes | Br2 + 4 NaOH (aquoso), aquecimento brando |
| Intermediário-chave | Isocianato, R–N=C=O |
| Produto | R–NH2 (um C a menos) + Na2CO3 |
| Equação | RCONH2 + Br2 + 4NaOH → RNH2 + Na2CO3 + 2NaBr + 2H2O |
Mecanismo passo a passo
- Desprotonação. O hidróxido remove um próton N–H da amida.
- N-Bromação. O ânion da amida ataca o Br2, formando a N-bromoamida e brometo.
- Segunda desprotonação. A N–H restante agora é mais ácida (o Br e a C=O puxam densidade eletrônica); o hidróxido a remove.
- Rearranjo ao isocianato. Em uma única etapa, o grupo R migra do carbono para o nitrogênio enquanto o brometo sai e o par isolado do N forma a C=N: R–N=C=O. O grupo que migra mantém sua configuração.
- O hidróxido se adiciona ao isocianato. O ataque ao carbono central dá um ânion do tipo carbamato.
- Transferência de próton. A carga negativa vai para o oxigênio: um carbamato (sal de ácido carbâmico).
- Descarboxilação. O CO2 é perdido (como carbonato em meio básico) e a água protona o nitrogênio, dando a amina.
Cada etapa do modelo é conferida elétron por elétron: as setas curvas levam exatamente às estruturas desenhadas. Abra no MolDraw para seguir as setas uma etapa por vez.
Exemplos resolvidos
- Acetamida → metilamina. CH3CONH2 → CH3NH2.
- Benzamida → anilina. C6H5CONH2 → C6H5NH2 — uma rota comum para aminas aromáticas.
- Propanamida → etilamina. CH3CH2CONH2 → CH3CH2NH2.
- A estereoquímica se mantém. A (S)-2-metilbutanamida dá a (S)-butan-2-amina: o carbono que migra mantém sua configuração (e aqui seu rótulo CIP).
Questões de vestibular para praticar
Q1. Propanamida com Br2/NaOH dá:
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Etilamina — um carbono a menos: o carbono carbonílico é perdido como CO2.
Q2. Quantos mols de NaOH são consumidos por mol de amida?
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4 — RCONH2 + Br2 + 4NaOH → RNH2 + Na2CO3 + 2NaBr + 2H2O.
Q3. Qual intermediário se forma na reação de Hofmann (bromamida)?
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Isocianato — R–N=C=O, formado na etapa de rearranjo.
Q4. Qual amida dá anilina?
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Benzamida, C6H5CONH2 — o grupo fenila migra para o nitrogênio.
Erros comuns
- Manter o carbono carbonílico no produto — a amina tem um carbono a menos.
- Usar uma amida secundária (R–CONHR′): ela não tem uma segunda N–H e não reage.
- Desenhar um carbocátion na migração — o deslocamento é concertado com a saída do Br−.
- Esquecer que o grupo que migra mantém sua estereoquímica.
Editar este mecanismo no MolDraw
- Clique em Abrir no MolDraw. O editor abre com a figura inteira na tela: a reação global, cada etapa numerada e os pontos principais.
- Tudo é uma estrutura comum. Troque um substituinte, mude a cor dos átomos ou mova uma seta, e as setas continuam presas aos seus átomos.
- Baixe em PNG, SVG ou PDF, ou copie para suas anotações ou slides.
- A mesma figura está no editor em Templates → Schemes → Name reactions.
Perguntas e respostas
Por que se chama degradação?
A cadeia carbônica fica com um carbono a menos: o carbono carbonílico sai como CO₂.
Qual a diferença entre a reação de Hofmann (bromamida) e a eliminação de Hofmann?
A bromamida converte amidas em aminas. A eliminação de Hofmann converte hidróxidos de amônio quaternário no alceno menos substituído.
Que reações relacionadas passam pelo mesmo isocianato?
Os rearranjos de Curtius (azidas de acila) e de Lossen (ácidos hidroxâmicos).