Hofmann酰胺降级反应

Hofmann降解（重排）反应化学工程学院12应化1班尹莹201214760132李起龙201214760201氮上无取代基的酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠的碱溶液作用时，脱去羰基生成伯胺，在反应中使碳链减少一个碳原子，这是霍夫曼所发现制胺的一个方法，通常称为霍夫曼降解反应。酰胺的Hofmann降解反应注：异氰酸酯RNCO反应活性很高，立即与溶液中的亲核试剂氢氧根或水发生加成得到氨基甲酸RNHCOOH，该加成物不稳定，立即分解为少一个碳原子的伯胺RNH2并放出二氧化碳。温度对反应的影响在霍夫曼酰胺降级反应中，重排反应过程中一定要控制低温，温度控制在零度左右对反应较为有利，温度太高可造成重拍反应中间产物异氰酸酯不稳定而影响下一步反应，且温度过高会使次溴酸钠分解，降低反应速率；温度太低则又使反应速度较慢，反应时间增长。脂肪族酰胺的霍夫曼降解N-乙基乙二胺的合成N-乙基乙二胺是合成许多药物的重要中间体。如高效、广谱、低毒的抗生素药物氧哌嗪青霉素、哌拉西林、头孢拉腙、头孢哌酮等的基本合成原料之一就是N-乙基乙二胺。工艺合理、污染少、产品质量高的合成路线十分重要。伊汀[2]报道了通过Hofmann重排反应制备N-乙基乙二胺的工艺。因其水溶性较大，可采用水汽蒸馏将其分离出来，再酸化馏出液将N-乙基乙二胺转化为盐，浓缩后再用浓碱液将其游离出来，进一步蒸馏纯化。以丙烯酰胺计，两步收率为62.7％。反应式如下：脂环族酰胺的霍夫曼降解环丙胺的合成环丙胺是合成环丙沙星等多种高效抗菌药物的重要中间体，广泛应用于精细化工产品的合成。有关环丙胺的合成方法文献报道较多，但以γ-丁内酯、亚硫酰氯等为原料经开环氯化酯化、环合、水解、酰胺化、Hofmann降解的工艺具有反应条件温和、时间短、原料价廉易得等优点。易健民等[14]报道了由γ-丁内酯、亚硫酰氯和异丙醇等一步得到4-氯代丁酸异丙酯，再经相转移催化环合得到环丙烷甲酸异丙酯，然后在相转移催化条件下水解成环丙烷甲酸。环丙烷甲酸与尿素反应得环丙甲酰胺，最后由环丙甲酰胺经Hofmann降解即得环丙胺。工艺的总收率达52.6%，其中Hofmann降解一步使用新鲜制备的次溴酸钠，收率87.2%。合成线路如下：芳香族酰胺的霍夫曼降解对氨基苯甲酸的合成对氨基苯甲酸是重要的医药和染料中间体，也用于制备各种醋类和防晒剂等，主要由对硝基苯甲酸还原制得。沈文斌等[28]利用废涤纶水解产物对苯二甲酸为原料，经酯化、单皂化、氨解、Hofmann降解四步反应制得对氨基苯甲酸。四步反应均有较高的收率，总收率为57.3%，而且反应条件温和。降解使用次氯酸钠，收率65.4%，产品经HPLC测定，含量大于98.5%。2-硝基-3-氯苯胺的合成2-硝基-3-氯苯胺是合成药物及精细化学品的重要中间体，已有的文献是用2-硝基-3-氯苯甲酸和叠氮化钠合成的，但叠氮化钠价格较高，毒性和操作危险性大。姜艳等[34]设计了一条经Hofmann降解的新合成路线，具有原料价格便宜，反应条件温和等优点。溴素/氢氧化钾降解酰胺的质量收率为30.0%。Hofmann降解是一个具有广泛应用的反应，反应一般条件比较温和，产率较高，副产物较少，因此在有机合成中获得日益广泛的应用。同时可见，该反应耗碱量较大，有些底物的降解收率较低，对该反应的机理研究较少等。此外利用该反应直接制备除伯胺以外的其它产物如氨基甲酸酯的研究也较少。可以预期Hofmann重排或降解反应的机理、反应条件优化等今