霍夫曼消除反應

霍夫曼消除反應（Hofmann消去反應、Hofmann消除反應），也稱徹底甲基化反應，是胺與過量碘甲烷、氧化銀和水共熱時（100~200°C），生成三級胺和烯烴的反應。反應中間產物是四級銨鹼。

不對稱胺反應時，反應由動力學控制，較少烷基取代的β-碳上的氫由於酸性較強，位阻較小，因此優先被消除，產物主要是不穩定的取代較少的烯烴。這個規則與查依採夫規則相反，稱為霍夫曼規則（Hofmann規則）。β-碳上連有苯基、乙烯基、羰基等取代基時，由於共軛和吸電子效應，未取代的β-碳上氫的酸性較弱，因此反應不符合Hofmann規則。連有強吸電子基團的化合物容易按Hofmann規則發生E2消除。

霍夫曼消除可用於合成用其他方法難以合成的烯烴。由於一級、二級和三級胺引入的甲基數目不一樣，故也可通過引入的甲基數目，來判斷反應物是哪一級的胺。

霍夫曼消除反應是按E₂機理進行的。若季銨鹼中只有一種β—氫，消除時只生成一種烯烴，脱掉的胺中應含有儘可能多的甲基。當季銨鹼中有兩種或以上不同的β—氫時，消除反應生成叔胺和多種烯烴。例如：

霍夫曼消除一般是按E2消除反應的機理進行。影響β—H消除反應的因素中，起決定作用的主要是β—H的酸性。由於帶正電性氮的-Ι效應，使烴基上β—H的酸性增強，容易受到鹼的進攻，使βC—H鍵斷裂的活性高於C—N鍵。如果β碳上連有供電子的烷基時，β—H的酸性降低，受到鹼進攻的活性降低，就不容易被消除。故主要產物符合Hofmann消除規則。

如果β碳上連有苯基、羰基、乙烯基等吸電子基時，β—H的酸性增強，容易發生消除，則反應的產物不符合霍夫曼規則。 ^[1] 

從E₂消除的立體化學考慮，亦有利於產生雙鍵上連有較少烷基的烯烴。E₂消除反應要求被消除的離去基團氫處於反式共平面的位置。現以氫氧化三甲基仲丁基銨的消除反應為例加以討論。 ^[2] 

在上述化合物分子中有兩個β碳原子（C₁和C₃），如圍繞C₂—C₃σ鍵旋轉有以下（1）（2）（3）所示的三種交叉式構象。構象（1）是最穩定的，但無與(CH₃)₃N⁺處於反式共平面的氫，不易發生消除。構象（2）和（3）中雖有與(CH₃₎₃N⁺處於反式共平面的氫，但在這兩種構象中，(CH₃)₃N⁺與CH₃處於鄰位交叉式構象，空間斥力較大，因能量高而不穩定而較少存在，故也很難按此種構象發生消除反應。

如圍繞C₁一C₂σ鍵旋轉其優勢構象為（4）。構象（4）中C₁上有3個氫都可能與(CH₃)₃N⁺處於反式共平面，故容易發生消除，形成符合霍夫曼規則預期的產物1-丁烯。