Reordenamiento de Hofmann

El reordenamiento de Hofmann ( degradación de Hofmann ) es la reacción orgánica de una amida primaria a una amina primaria con un átomo de carbono menos. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} La reacción implica la oxidación del nitrógeno seguida del reordenamiento del carbonilo y el nitrógeno para dar un intermedio isocianato . La reacción puede formar una amplia gama de productos, incluyendo aminas alquílicas y arílicas .

La reacción recibe su nombre de su descubridor, August Wilhelm von Hofmann , y no debe confundirse con la eliminación de Hofmann , otra reacción que también lleva su nombre .

La reacción del bromo con hidróxido de sodio forma hipobromito de sodio in situ , que transforma la amida primaria en un isocianato intermedio. La formación de un nitreno intermedio no es posible porque implica también la formación de un ácido hidroxámico como subproducto, lo cual nunca se ha observado. El isocianato intermedio se hidroliza a una amina primaria, liberando dióxido de carbono . ^{[ 2 ]}

1. La base abstrae un protón NH ácido, produciendo un anión.
2. El anión reacciona con el bromo en una reacción de α-sustitución para dar una N- bromoamida.
3. La abstracción de la base del protón amida restante produce un anión bromoamida.
4. El anión bromoamida se reorganiza a medida que el grupo R unido al carbono carbonílico migra al nitrógeno al mismo tiempo que el ion bromuro se desprende, dando lugar a un isocianato.
5. El isocianato añade agua en una etapa de adición nucleofílica para producir un ácido carbámico (también conocido como uretano ).
6. El ácido carbámico pierde CO ₂ espontáneamente , produciendo el producto amina.

Se pueden sustituir varios reactivos por bromo. El hipoclorito de sodio , ^{[ 4 ]} el tetraacetato de plomo , ^{[ 5 ]} la N -bromosuccinimida y el (bis(trifluoroacetoxi)yodo)benceno ^{[ 6 ]} se han utilizado para los reordenamientos de Hofmann.

El isocianato intermedio puede ser atrapado con diversos nucleófilos para formar carbamatos estables u otros productos en lugar de sufrir descarboxilación. En el siguiente ejemplo, el isocianato intermedio es atrapado por metanol . ^{[ 7 ]}

De manera similar, el isocianato intermedio puede ser atrapado por el alcohol terc -butílico , produciendo la amina protegida con terc -butoxicarbonilo (Boc).

El reordenamiento de Hofmann también se puede utilizar para producir carbamatos a partir de amidas α,β - insaturadas o α- hidroxi ^{[ 2 ] [ 8 ]} o nitrilos a partir de amidas α,β- acetilénicas ^{[ 2 ] [ 9 ]} con buenos rendimientos (≈70%).

En el reordenamiento de Schestakov, el sustrato es una urea y el producto una diacilhidrazida . ^{[ 10 ]}

• La preparación del ácido antranílico a partir de ftalimida ^{[ 11 ]}
• La conversión de nicotinamida en 3-aminopiridina ^{[ 12 ]}
• Un proceso para la síntesis química y el aislamiento de gabapentina con alto rendimiento y pureza ^{[ 13 ]} comienza con la conversión de anhídrido 1,1-ciclohexanodiacético en una amida mediante reacción con una solución de amoníaco en isopropanol y es seguido por un reordenamiento de Hofmann en una solución acuosa recién preparada de hipobromito de sodio .

• Reordenamiento de Beckmann
• Reordenamiento de Curtius
• Reacción de haloformo
• Reordenamiento de Lossen
• Reacción de Schmidt
• Degradación de Weerman
• Reordenamiento de Wolff

• Clayden, Jonathan (2007). Química orgánica . Oxford University Press Inc. pp . 1073. ISBN  978-0-19-850346-0.
• Fieser, Louis F. (1962). Química orgánica avanzada . Reinhold Publishing Corporation, Chapman & Hall, Ltd. pp. 499–501 .