消除反应 (E1/E2)

霍夫曼规则

/ HOFF-mahn /

有时消除反应会反常识而行,把取代度更低的烯烃——双键上烷基更少的那一个——作为主产物。这种逆流的结果就是 Hofmann 规则(以 August Wilhelm von Hofmann 命名):在某些条件下,消除偏向取代度最低的、末端的烯烃,与 Zaitsev 取向相反。

有两种情形会翻转这种偏好。第一是大体积碱。像叔丁醇钾或 LDA 这样的大碱,难以接近更拥挤的、内部的β氢(它们两侧都有别的烷基);它更容易摘取位阻较小的末端碳上裸露的氢,于是取代度更低的烯烃靠的是可达性、而非稳定性取胜。第二是大体积或带电的离去基团——经典例子就是 Hofmann 消除中季铵盐的三甲铵基——此时空间张力与过渡态的电子效应再次把碱引向位阻较小的质子。

所以 Zaitsev 与 Hofmann 并非互相矛盾的铁律,而是同一种平衡的两种结局:对更稳定烯烃的热力学偏好(Zaitsev)对阵被夺取质子的空间可达性(Hofmann)。认出那个信号——大体积碱或大体积离去基团——就能预测一个消除会朝哪边倾斜,这正是为什么这两条规则被当作一对对照来教,而非孤立地死记。

2-溴-2-甲基丁烷与乙醇负离子反应主要给 Zaitsev(取代度更高)的烯烃,但换成大体积碱叔丁醇钾后,主产物翻转为取代度更低的 Hofmann 烯烃,即2-甲基-1-丁烯。

大体积碱把消除引向取代度更低的(Hofmann)烯烃。

Hofmann 取向由过渡态中的位阻驱动,而非因为产物更稳定;Hofmann 烯烃其实是较不稳定的那个,之所以生成是因为它的β质子更易被够到。

又称
Hofmann orientationanti-Zaitsev orientation霍夫曼定向霍夫曼取向