消除反應 (E1/E2)
霍夫曼規則
/ HOFF-mahn /
有時消除反應會反常識而行,把取代度更低的烯烴——雙鍵上烷基更少的那一個——作為主產物。這種逆流的結果就是 Hofmann 規則(以 August Wilhelm von Hofmann 命名):在某些條件下,消除偏向取代度最低的、末端的烯烴,與 Zaitsev 取向相反。
有兩種情形會翻轉這種偏好。第一是大體積鹼。像叔丁醇鉀或 LDA 這樣的大鹼,難以接近更擁擠的、內部的β氫(它們兩側都有別的烷基);它更容易摘取位阻較小的末端碳上裸露的氫,於是取代度更低的烯烴靠的是可達性、而非穩定性取勝。第二是大體積或帶電的離去基團——經典例子就是 Hofmann 消除中季銨鹽的三甲銨基——此時空間張力與過渡態的電子效應再次把鹼引向位阻較小的質子。
所以 Zaitsev 與 Hofmann 並非互相矛盾的鐵律,而是同一種平衡的兩種結局:對更穩定烯烴的熱力學偏好(Zaitsev)對陣被奪取質子的空間可達性(Hofmann)。認出那個信號——大體積鹼或大體積離去基團——就能預測一個消除會朝哪邊傾斜,這正是為什麼這兩條規則被當作一對對照來教,而非孤立地死記。
2-溴-2-甲基丁烷與乙醇負離子反應主要給 Zaitsev(取代度更高)的烯烴,但換成大體積鹼叔丁醇鉀後,主產物翻轉為取代度更低的 Hofmann 烯烴,即2-甲基-1-丁烯。
大體積鹼把消除引向取代度更低的(Hofmann)烯烴。
Hofmann 取向由過渡態中的位阻驅動,而非因為產物更穩定;Hofmann 烯烴其實是較不穩定的那個,之所以生成是因為它的β質子更易被夠到。
又稱
另見