Hofmann-Eliminierung: Übungen und Mechanismus
Mit CH₃I im Überschuss wird das Amin vollständig zum Trimethylammoniumsalz methyliert. Ag₂O und Wärme eliminieren: Es entsteht bevorzugt das weniger substituierte Alken (Hofmann-Produkt).
Beispiel
Erschöpfende Methylierung macht aus dem Amin ein quartäres Ammoniumsalz, eine gute Abgangsgruppe. Silberoxid liefert Hydroxid, beim Erwärmen folgt eine E2-Eliminierung. Wegen der sperrigen Abgangsgruppe entsteht bevorzugt das weniger substituierte Alken (Hofmann-Regel).
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
CH₃I methyliert das Amin dreimal (SN2): quartäres Trimethylammoniumiodid.
- 2
Ag₂O tauscht Iodid gegen Hydroxid (AgI fällt aus).
- 3
Beim Erhitzen holt OH⁻ ein β-H, Trimethylamin geht ab (E2): bevorzugt das weniger substituierte Alken.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- Die sperrige Abgangsgruppe NMe₃⁺ lenkt die Base an das leichter zugängliche H. Es entsteht das weniger substituierte Alken, nicht das Saytzeff-Produkt.
- Ag₂O liefert zwar Hydroxid, aber beim Erhitzen wird eliminiert, nicht substituiert. Es entsteht ein Alken.
- Das Ammoniumsalz ist nur das Zwischenprodukt nach Schritt 1. Mit Ag₂O und Wärme wird Trimethylamin abgespalten.
Häufige Fragen
Warum entsteht das Hofmann-Produkt und nicht Saytzeff?
Die große Abgangsgruppe N(CH₃)₃⁺ behindert den Zugang zu den inneren H. Außerdem ist die C–N-Bindung schwer zu brechen, der Übergangszustand hat Carbanion-Charakter, und primäre Carbanionen sind stabiler.
Wozu nutzte man die Reaktion früher?
Zur Strukturaufklärung von Alkaloiden: Durch wiederholte Hofmann-Eliminierung wurde der Stickstoff schrittweise aus dem Molekül entfernt.