人名反应 · 机理

霍夫曼溴酰胺反应(霍夫曼重排)

霍夫曼溴酰胺反应利用溴和氢氧化钠,把伯酰胺转化为少一个碳的伯胺。酰胺先发生 N-溴代,N-溴代酰胺负离子在烷基从碳迁移到氮的同时重排为异氰酸酯,异氰酸酯再水解并脱羧。

霍夫曼溴酰胺反应机理:经 N-溴代、烷基迁移到氮上(异氰酸酯)、水合和脱羧,乙酰胺转化为甲胺。
霍夫曼溴酰胺反应:总反应、每一步弯箭头机理及要点。点击即可在 MolDraw 中打开并编辑。

总反应

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

伯酰胺失去羰基碳,生成少一个碳的胺。

分步反应机理

  1. 去质子化。氢氧根夺去一个 N–H
  2. N-溴代。酰胺负离子进攻 Br₂
  3. 第二次去质子化。N-溴代酰胺的 N–H 具有酸性
  4. 重排。Br⁻ 离去的同时 CH₃ 迁移到 N 上:生成异氰酸酯
  5. 氢氧根加成。进攻异氰酸酯的碳原子
  6. 质子转移。生成氨基甲酸根负离子
  7. 脱羧。失去 CO₂;随后水使 N 质子化

每一步都逐个电子核对过:弯箭头所示的电子转移正好得到图中画出的结构。

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要点

  • 产物胺比酰胺少一个碳。
  • 迁移基团保持其构型。
  • 用途:制备芳香胺(苯甲酰胺 → 苯胺)以及缩短碳链。
  • 相关反应:库尔提斯重排(酰基叠氮)和洛森重排,都经过相同的异氰酸酯。

考试要点(JEE / NEET)

  • 产物胺比酰胺少一个碳(例如乙酰胺 → 甲胺,苯甲酰胺 → 苯胺)。
  • 中间体:异氰酸酯 R–N=C=O;迁移基团保持其构型。
  • 只有伯酰胺(–CONH₂)能发生反应。
  • 经过相同异氰酸酯的相关重排:库尔提斯重排(酰基叠氮)和洛森重排(异羟肟酸)。

常见问题

为什么生成的胺少一个碳?

羰基碳变成异氰酸酯的碳,水解后以 CO₂(碳酸盐)形式失去。

关键中间体是什么?

异氰酸酯 R–N=C=O,在溴离子从 N-溴代酰胺负离子上离去的同时,R 从碳迁移到氮上而形成。

苯甲酰胺得到什么?

苯胺(C₆H₅NH₂)。

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