ХОФМАНОВО РАЗЦЕПВАНЕ
Разлагането на кватернерни амониеви бази в олефини и третични амини обикновено се нарича реакция на разцепване на Хофман или реакция на изчерпателно метилиране.
Типичен пример за тази реакция е производството на етилен и триметиламин от етиламин:
Кватернерните амониеви соли обикновено се разлагат с мокър сребърен оксид. Реакцията не е приложима за производни на пиридин, хинолин, изохинолин и хидрогенирани хинолини.
Ако азотният атом е свързан с различни заместители, тогава разлагането на кватернерни амониеви бази води до образуването на олефин от заместител с по-малък брой въглеродни атоми (правилото на Хофман). Например диметилетилпропиламониевият хидроксид произвежда етилен, а не пропилей:
Това се дължи на наличието на хиперконюгация. Индуктивният ефект на радикала увеличава електроотрицателността на съседния въглероден атом и затруднява елиминирането на -водородния атом под формата на протон. Обикновено се смята, че реакцията на Хофман се състои от бимолекулно йонно транс-разцепване. Механизмът на разделяне на Хофман според Dering и Meislich е едноетапен процес с едно преходно състояние (реакционен комплекс).
Кватернерните амониеви соли, съдържащи фенетилови групи, могат да се разделят при нагряване с воден разтвор
разтвори на натриев хидроксид, както е показано в примера на амин метил йодид:
Доказано е, че единственият установен продукт от разцепването на кватернерни амониеви бази, получени както от цис-, така и от транс-2-фенилциклохексиламини, е -фенилциклохексен:
Образуването на -фенилциклохексен от транс изомера се обяснява с прототропно изместване.
Термичното разлагане на N-диметилалкиламинови оксиди е изследвано от Cope. Получените съединенияв сравнение с крайните продукти от разделянето на Хофман. Реакцията на термично разлагане протича с елиминиране на атом и аминооксидна група, което води до образуването на олефин и -диметилхидроксиламин съгласно вътрешномолекулен цикличен механизъм:
В редица алициклични съединения (от оксиди на циклононил- и циклодецилдиметиламин), както и чрез реакцията на Хофман се получават транс-циклоолефини. От оксида на циклооктилдиметиламина се образува цис-циклооктен, а от хидроксида на съответната кватернерна основа се образува смес от цис- и транс-изомери. От алициклични производни с по-малък брой атоми в пръстена, както термичното разлагане, така и разцепването на Хофман дават цис-олефини.
Една от най-важните области на приложение на реакцията на разделяне на Хофман е изследването на структурата на алкалоиди и други сложни азотсъдържащи хетероциклични системи. Когато изчерпателното метилиране се извършва последователно, в крайна сметка се образува продукт без азот, което прави възможно установяването на структурата на оригиналния алкалоид.