Hofmann酰胺降級(jí)反應(yīng)

Hofmann降解（重排）反應(yīng)化學(xué)工程學(xué)院12應(yīng)化1班尹瑩201214760132李起龍201214760201氮上無(wú)取代基的酰胺與次氯酸鈉或次溴酸鈉的堿溶液作用時(shí)，脫去羰基生成伯胺，在反應(yīng)中使碳鏈減少一個(gè)碳原子，這是霍夫曼所發(fā)現(xiàn)制胺的一個(gè)方法，通常稱為霍夫曼降解反應(yīng)。酰胺的Hofmann降解反應(yīng)注：異氰酸酯RNCO反應(yīng)活性很高，立即與溶液中的親核試劑氫氧根或水發(fā)生加成得到氨基甲酸RNHCOOH，該加成物不穩(wěn)定，立即分解為少一個(gè)碳原子的伯胺RNH2并放出二氧化碳。溫度對(duì)反應(yīng)的影響在霍夫曼酰胺降級(jí)反應(yīng)中，重排反應(yīng)過(guò)程中一定要控制低溫，溫度控制在零度左右對(duì)反應(yīng)較為有利，溫度太高可造成重拍反應(yīng)中間產(chǎn)物異氰酸酯不穩(wěn)定而影響下一步反應(yīng)，且溫度過(guò)高會(huì)使次溴酸鈉分解，降低反應(yīng)速率；溫度太低則又使反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)。脂肪族酰胺的霍夫曼降解N-乙基乙二胺的合成N-乙基乙二胺是合成許多藥物的重要中間體。如高效、廣譜、低毒的抗生素藥物氧哌嗪青霉素、哌拉西林、頭孢拉腙、頭孢哌酮等的基本合成原料之一就是N-乙基乙二胺。工藝合理、污染少、產(chǎn)品質(zhì)量高的合成路線十分重要。伊汀[2]報(bào)道了通過(guò)Hofmann重排反應(yīng)制備N-乙基乙二胺的工藝。因其水溶性較大，可采用水汽蒸餾將其分離出來(lái)，再酸化餾出液將N-乙基乙二胺轉(zhuǎn)化為鹽，濃縮后再用濃堿液將其游離出來(lái)，進(jìn)一步蒸餾純化。以丙烯酰胺計(jì)，兩步收率為62.7％。反應(yīng)式如下：脂環(huán)族酰胺的霍夫曼降解環(huán)丙胺的合成環(huán)丙胺是合成環(huán)丙沙星等多種高效抗菌藥物的重要中間體，廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工產(chǎn)品的合成。有關(guān)環(huán)丙胺的合成方法文獻(xiàn)報(bào)道較多，但以γ-丁內(nèi)酯、亞硫酰氯等為原料經(jīng)開環(huán)氯化酯化、環(huán)合、水解、酰胺化、Hofmann降解的工藝具有反應(yīng)條件溫和、時(shí)間短、原料價(jià)廉易得等優(yōu)點(diǎn)。易健民等[14]報(bào)道了由γ-丁內(nèi)酯、亞硫酰氯和異丙醇等一步得到4-氯代丁酸異丙酯，再經(jīng)相轉(zhuǎn)移催化環(huán)合得到環(huán)丙烷甲酸異丙酯，然后在相轉(zhuǎn)移催化條件下水解成環(huán)丙烷甲酸。環(huán)丙烷甲酸與尿素反應(yīng)得環(huán)丙甲酰胺，最后由環(huán)丙甲酰胺經(jīng)Hofmann降解即得環(huán)丙胺。工藝的總收率達(dá)52.6%，其中Hofmann降解一步使用新鮮制備的次溴酸鈉，收率87.2%。合成線路如下：芳香族酰胺的霍夫曼降解對(duì)氨基苯甲酸的合成對(duì)氨基苯甲酸是重要的醫(yī)藥和染料中間體，也用于制備各種醋類和防曬劑等，主要由對(duì)硝基苯甲酸還原制得。沈文斌等[28]利用廢滌綸水解產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸為原料，經(jīng)酯化、單皂化、氨解、Hofmann降解四步反應(yīng)制得對(duì)氨基苯甲酸。四步反應(yīng)均有較高的收率，總收率為57.3%，而且反應(yīng)條件溫和。降解使用次氯酸鈉，收率65.4%，產(chǎn)品經(jīng)HPLC測(cè)定，含量大于98.5%。2-硝基-3-氯苯胺的合成2-硝基-3-氯苯胺是合成藥物及精細(xì)化學(xué)品的重要中間體，已有的文獻(xiàn)是用2-硝基-3-氯苯甲酸和疊氮化鈉合成的，但疊氮化鈉價(jià)格較高，毒性和操作危險(xiǎn)性大。姜艷等[34]設(shè)計(jì)了一條經(jīng)Hofmann降解的新合成路線，具有原料價(jià)格便宜，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。溴素/氫氧化鉀降解酰胺的質(zhì)量收率為30.0%。Hofmann降解是一個(gè)具有廣泛應(yīng)用的反應(yīng)，反應(yīng)一般條件比較溫和，產(chǎn)率較高，副產(chǎn)物較少，因此在有機(jī)合成中獲得日益廣泛的應(yīng)用。同時(shí)可見(jiàn)，該反應(yīng)耗堿量較大，有些底物的降解收率較低，對(duì)該反應(yīng)的機(jī)理研究較少等。此外利用該反應(yīng)直接制備除伯胺以外的其它產(chǎn)物如氨基甲酸酯的研究也較少?？梢灶A(yù)期Hofmann重排或降解反應(yīng)的機(jī)理、反應(yīng)條件優(yōu)化等今