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Degradación de Hofmann

Una de las reacciones más importantes de las aminas es su degradación, para dar lugar a olefinas.

Vídeo de YouTube: la degradación de Hofmann▶ Ver el vídeo en YouTube
Degradación de Hofmann: la sal de amonio cuaternario con Ag₂O y agua da el hidróxido de amonio, que al calentar elimina una amina terciaria y forma el alqueno
Esquema general de la degradación de Hofmann
Retrato de August Wilhelm von Hofmann

August Wilhelm von Hofmann (8 de abril de 1818 – 5 de mayo de 1892) fue un químico alemán.

Mira el ejemplo siguiente de una degradación "doble":

Doble degradación de Hofmann de la 1,2-dimetilpiperidina: metilación con MeI, Ag₂O y calor abren el anillo; una segunda secuencia da el 1,5-hexadieno

¿Cuál es el mecanismo de la degradación de Hofmann? ¡¡¡A ver si el hecho experimental siguiente te da una pista!!!

Degradación de Hofmann en los hidróxidos de 4-terc-butilciclohexiltrimetilamonio: el isómero trans, con el grupo ecuatorial, no reacciona; el cis, con el grupo axial, da el alqueno

El grupo terc-butilo bloquea el equilibrio conformacional y en el isómero trans el grupo trimetilamonio es ecuatorial y no tiene hidrógenos en anti respecto al grupo saliente de nitrógeno; solo el isómero cis, con el grupo axial, los tiene. El mecanismo E2 tiene este requisito. Por tanto, la eliminación de Hofmann transcurre por un mecanismo E2, donde la base es el hidróxido, que siempre ataca a la posición menos impedida.

La reacción transcurre con control cinético ya que se produce por el camino de menor energía de activación, conduciendo a la olefina monosustituida que es la menos estable. Las olefinas son más estables cuanto más sustituidas son.

Diagrama de energía de la eliminación de Hofmann del ion 2-butiltrimetilamonio: el hidróxido ataca al hidrógeno del carbono menos impedido (ET más favorable) y se forma el 1-buteno, aunque el 2-buteno sea la olefina más estable