人名反應 · 反應機構

Hofmann 溴醯胺反應(Hofmann 重排)

Hofmann 溴醯胺反應以溴與氫氧化鈉把一級醯胺轉變成少一個碳的一級胺。醯胺先被 N-溴化,N-溴醯胺陰離子在烷基由碳移到氮的同時重排成異氰酸酯,異氰酸酯再經水解與去羧。

Hofmann 溴醯胺反應機構:N-溴化、烷基遷移到氮上(異氰酸酯)、水合與去羧,使乙醯胺轉變為甲胺。
Hofmann 溴醯胺反應:總反應、每一步彎箭頭與重點。點一下即可在 MolDraw 中開啟並編輯。

總反應

R–CONH₂ + Br₂ + 4 NaOH → R–NH₂ + Na₂CO₃ + 2 NaBr + 2 H₂O

一級醯胺失去羰基碳,得到少一個碳的胺。

逐步反應機構

  1. 去質子化。氫氧根移去一個 N–H
  2. N-溴化。醯胺陰離子進攻 Br₂
  3. 第二次去質子化。N-溴醯胺的 N–H 具有酸性
  4. 重排。Br⁻ 離去時 CH₃ 移到 N 上:生成異氰酸酯
  5. 氫氧根加成。進攻異氰酸酯的碳
  6. 質子轉移。生成胺甲酸根陰離子
  7. 去羧。失去 CO₂;接著水使 N 質子化

每一步都逐一核對電子:彎箭頭恰好得到圖中所畫的結構。

開啟並編輯此反應機構

重點

  • 產物胺比醯胺少一個碳。
  • 遷移的基團保持其原有構型。
  • 用途:製備芳香胺(苯甲醯胺 → 苯胺)與縮短碳鏈。
  • 相關反應:經由相同異氰酸酯的 Curtius(醯基疊氮化物)重排與 Lossen 重排。

JEE 與 NEET 考試重點

  • 產物胺比醯胺少一個碳(例如乙醯胺 → 甲胺、苯甲醯胺 → 苯胺)。
  • 中間體:異氰酸酯 R–N=C=O;遷移基團保持原有構型。
  • 只有一級醯胺(–CONH₂)會反應。
  • 經由相同異氰酸酯的相關重排:Curtius(醯基疊氮化物)與 Lossen(異羥肟酸)。

常見問題

為什麼胺會少一個碳?

羰基碳變成異氰酸酯的碳,水解後以 CO₂(碳酸根)形式失去。

關鍵中間體是什麼?

異氰酸酯 R–N=C=O:溴離子從 N-溴醯胺陰離子離去時,R 由碳遷移到氮上而形成。

苯甲醯胺會得到什麼?

苯胺(C₆H₅NH₂)。

在 MolDraw 中繪製

上方按鈕會把完整圖示(總反應、編號的反應機構與重點)以一般可編輯結構開啟。你可以更換取代基、替原子重新上色,或匯出 PNG、SVG 或 chemfig 程式碼用於筆記與投影片。同一張圖也收錄在「Templates」面板的「Name reactions」中。