Hofmann Bromamit Tepkimesi: Mekanizma, İzosiyanat Adımı ve Sınav Soruları
Kısa yanıt: Birincil bir amit R–CONH2, Br2 ve NaOH ile birincil amin olan bir karbonu eksik R–NH2'yi verir. Amit N-bromlanır, anyon izosiyanata çevrilir (Br− ayrılırken R, C'den N'ye göç eder) ve izosiyanat hidroliz olup CO2 kaybeder.
Hofmann bromamit tepkimesi nedir?
Hofmann bromamit tepkimesi (Hofmann parçalanması veya Hofmann çevrilmesi), birincil bir amin elde ederken karbon zincirini bir karbon kısaltmanın standart yoludur. İzosiyanat adımını bilene kadar ürün şaşırtıcı göründüğü için sınavların gözde konularından biridir.
MolDraw şablonu asetamit → metilamin için yedi adımın hepsini çizer. Benzamit → anilini görmek için şablonu açın ve metili fenille değiştirin.
Bir bakışta tepkime
| Substrat | Birincil amit, R–CONH2 |
|---|---|
| Reaktifler | Br2 + 4 NaOH (sulu), ılık |
| Anahtar ara ürün | İzosiyanat, R–N=C=O |
| Ürün | R–NH2 (bir C eksik) + Na2CO3 |
| Denklem | RCONH2 + Br2 + 4NaOH → RNH2 + Na2CO3 + 2NaBr + 2H2O |
Adım adım mekanizma
- Protonsuzlaştırma. Hidroksit amitten bir N–H protonunu uzaklaştırır.
- N-Bromlanma. Amit anyonu Br2'ye saldırarak N-bromoamit ve bromür verir.
- İkinci protonsuzlaştırma. Kalan N–H artık daha asidiktir (Br ve C=O elektron yoğunluğunu çeker); hidroksit onu uzaklaştırır.
- İzosiyanata çevrilme. Tek bir adımda bromür ayrılırken R grubu karbondan azota göç eder ve N'nin ortaklanmamış çifti C=N bağını oluşturur: R–N=C=O. Göç eden grup konfigürasyonunu korur.
- Hidroksitin izosiyanata katılması. Merkez karbona saldırı karbamat tipi bir anyon verir.
- Proton aktarımı. Negatif yük oksijene kayar: bir karbamat (karbamik asit tuzu).
- Dekarboksilasyon. CO2 kaybedilir (bazik ortamda karbonat olarak) ve su azotu protonlayarak amini verir.
Şablondaki her adım elektron elektron denetlenmiştir: kıvrık oklar tam olarak çizilen yapıları verir. Okları adım adım izlemek için MolDraw'da açın.
Çözümlü örnekler
- Asetamit → metilamin. CH3CONH2 → CH3NH2.
- Benzamit → anilin. C6H5CONH2 → C6H5NH2 — aromatik aminlere giden yaygın bir yol.
- Propanamit → etilamin. CH3CH2CONH2 → CH3CH2NH2.
- Stereokimya korunur. (S)-2-Metilbütanamit (S)-bütan-2-amin verir: göç eden karbon konfigürasyonunu (ve burada CIP etiketini) korur.
Sınav tipi alıştırma soruları
S1. Propanamit Br2/NaOH ile ne verir?
Cevabı göster
Etilamin — Bir karbon eksik: karbonil karbonu CO2 olarak kaybedilir.
S2. Mol amit başına kaç mol NaOH harcanır?
Cevabı göster
4 — RCONH2 + Br2 + 4NaOH → RNH2 + Na2CO3 + 2NaBr + 2H2O.
S3. Hofmann bromamit tepkimesinde hangi ara ürün oluşur?
Cevabı göster
İzosiyanat — R–N=C=O, çevrilme adımında oluşur.
S4. Hangi amit anilin verir?
Cevabı göster
Benzamit, C6H5CONH2 — Fenil grubu azota göç eder.
Sık yapılan hatalar
- Karbonil karbonunu üründe tutmak — aminde bir karbon eksiktir.
- İkincil bir amit (R–CONHR′) kullanmak: ikinci bir N–H'si yoktur ve tepkimeye girmez.
- Göç için bir karbokatyon çizmek — kayma Br− kaybıyla eşzamanlıdır.
- Göç eden grubun stereokimyasını koruduğunu unutmak.
Bu mekanizmayı MolDraw'da düzenleyin
- MolDraw’da aç'a tıklayın. Editör tüm şekil tuvaldeyken açılır: genel tepkime, numaralı her adım ve önemli noktalar.
- Her şey sıradan bir yapıdır. Bir sübstitüenti değiştirin, atomları yeniden renklendirin veya bir oku taşıyın; oklar atomlarına bağlı kalır.
- PNG, SVG veya PDF olarak indirin ya da notlarınıza veya slaytlarınıza kopyalayın.
- Aynı şekil editörde Templates → Schemes → Name reactions altında bulunur.
Sorular ve yanıtlar
Neden parçalanma olarak adlandırılır?
Karbon zinciri bir karbon kısalır: karbonil karbonu CO₂ olarak ayrılır.
Hofmann bromamit tepkimesi ile Hofmann eliminasyonu arasındaki fark nedir?
Bromamit tepkimesi amitleri aminlere dönüştürür. Hofmann eliminasyonu ise kuaterner amonyum hidroksitleri daha az sübstitüe alkene dönüştürür.
Hangi ilgili tepkimeler aynı izosiyanat üzerinden yürür?
Curtius (açil azitler) ve Lossen (hidroksamik asitler) çevrilmeleri.