Гофмана реакции

ГОФМАНА РЕАКЦИИ

1) Превращение амидов карбоновых кислот в первичные амины с элиминированием CO₂, происходящее под действием гипогалогенитов щелочных металлов (перегруппировка Гофмана, расщепление амидов по Гофману):

К водному щелочному раствору гипогалогенита прибавляют амид: послед. нагревание до 40–80 °C завершает реакцию. Для увеличения выхода аминов из амидов высших жирных кислот реакцию проводят в спиртовом растворе. Образующиеся при этом уретаны легко гидролизуются в амины. Первая стадия Г. р. — синтез N-галогенамида, образующего под действием щелочей нестойкую соль I:

Стадия, определяющая скорость Г. р.,-отщепление галогена с образованием нитрена II, который стабилизируется перегруппировкой в изоцианат:

Последний при взаимодействии с H₂O через карбаминовую кислоту превращ. в амин:

Установлено, что мигрирующая группа сохраняет конфигурацию. Нестойкий анион амида III может взаимод. с соед., содержащими электроф. кратные связи, напр.:

Амиды α-гидроксикислот иненасыщенных кислот в условиях Г. р. превращ. в альдегиды, амиды замещенных пропионовых кислот — в нитрилы, амиды β-ациламинокислот — в ацилглиоксалидоны:

С помощью Г. р. можно получить с хорошими выходами алифатич., жирно-ароматич., ароматич. и гетероциклич. амины, диамины и аминокислоты; в промышленности Г. р. используется для синтеза антраниловой кислоты.

Реакция открыта А. В. Гофманом в 1881.

2) Разложение четвертичных аммониевых оснований, имеющих в углеродной цепи атом Н в β-положении к атому N, на третичный амин, олефин и воду (гофмановское расщепление):

Обычно проводят путем упаривания водного или спиртового раствора гидроксида тетраалкиламмония (часто в вакууме) с постепенным повышением температуры до 100–150 °C. Использование смеси безводных ДМСО и ТГФ позволяет снизить температуру реакции до комнатной. Если атом N связан с разл. алкильными заместителями, то в осн. образуется олефин с наименьшим числом алкильных групп у двойной связи (правило Гофмана), напр.:

Заместители при β-углеродном атоме, способные к сопряжению и повышающие кислотность β-водорода (напр., фенил), облегчают отщепление олефина. При наличии кратной связи вположении отщепляетсяатом водорода и происходит 1,4-элиминирование, напр.:

В случае двух сопряженных связей вположении происходит 1,6-элиминирование и образуется триен, напр.:

Г. р., как правило, протекает по механизму бимолекулярного элиминирования и стереоспецифична, в некоторых случаях-по внутримолекулярному циклич. механизму, напр.:

где В⁻-основание.

Основные побочные процессы при Г. р. — образование спиртов, а также простых эфиров, эпоксидов, производных ТГФ и циклопропана. В реакцию, подобную Г. р., вступают соли сульфония и фосфония, напр.:

Г. р. применяют для синтеза непредельных соединений. Последовательное метилирование аминов и их расщепление (т. наз. исчерпывающее метилирование) используется для идентификации аминов.

Реакция открыта А. В. Гофманом в 1851.

^{Лит.: Коп А. К., Тумбулл Э. Р., в сб.: Органические реакции, пер. с англ., сб. 11, М., 1965, с, 327–500; Мал пасс Д. Р., в кн.: Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 68–71.}

_{Н. П. Гамбарян}