Kluczowa różnica między przegrupowaniem Hofmanna i Curtiusa polega na tym, że przegrupowanie Hofmanna opisuje konwersję pierwszorzędowego amidu w pierwszorzędową aminę, podczas gdy przegrupowanie Curtiusa opisuje konwersję azydku acylu w izocyjanian.
Reakcja przegrupowania to reakcja konwersji chemicznej, w której jeden związek chemiczny przekształca się w inny związek, który jest bardziej stabilny niż oryginalny związek. Przegrupowania Hofmanna i Curtiusa to takie dwa rodzaje organicznych reakcji chemicznych, które mają wiele zastosowań w procesach syntezy chemicznej. Reakcja Hofmanna została opracowana i nazwana na cześć naukowca Augusta Wilhelma Von Hofmanna, podczas gdy reakcja przegrupowania Curtiusa została nazwana na cześć Theodora Curtiusa.
Co to jest przegrupowanie Hofmanna?
Przegrupowanie Hofmanna to rodzaj reakcji chemicznej, która opisuje konwersję pierwszorzędowego amidu w pierwszorzędową aminę z jednym atomem węgla mniej. Ta reakcja została nazwana imieniem Augusta Wilhelma Von Hofmanna. Czasami nazywamy to również degradacją Hofmanna. Ogólny wzór na reakcję przegrupowania Hofmanna jest następujący:
Rysunek 01: Przegrupowanie Hofmanna
Reakcja przegrupowania Hofmanna rozpoczyna się od reakcji bromu z wodorotlenkiem sodu, który tworzy podbromin sodu (reakcja in situ), który może przekształcić pierwszorzędowy amid w pośrednią cząsteczkę izocyjanianu. Następnie ten pośredni związek izocyjanianowy ulega hydrolizie dając pierwszorzędową aminę. Podczas tego przegrupowania uwalniana jest cząsteczka dwutlenku węgla. Dlatego w produkcie końcowym brakuje jednego atomu węgla w porównaniu z liczbą atomów węgla w oryginalnej cząsteczce.
Co to jest przegrupowanie Curtiusa?
Przegrupowanie Curtiusa to rodzaj reakcji chemicznej, w której azydek acylu przekształca się w izocyjanian. Reakcja ta została opracowana przez Theodora Curtiusa w 1885 roku. Jest to reakcja rozkładu termicznego. Ta reakcja obejmuje utratę cząsteczki gazowego azotu. Po tej konwersji cząsteczka izocyjanianu jest atakowana przez różne nukleofile – m.in. woda, alkohol i aminy. Ten atak nukleofilowy daje pierwszorzędową aminę, karbaminian lub pochodne mocznika. Ogólna formuła wygląda następująco:
Rysunek 02: Przegrupowanie Curtiusa
Azydek acylu powstaje w wyniku reakcji chlorków kwasowych lub bezwodników z azydkiem sodu lub azydkiem trimetylosililu. Zazwyczaj przegrupowanie Curtiusa jest uważane za proces dwuetapowy. Utrata gazowego azotu tworzy acylonitien. Po tej reakcji następuje migracja grupy R w celu uzyskania izocyjanianu. Jednak zgodnie z najnowszymi badaniami, rozkład termiczny azydku acylu jest procesem uzgodnionym, w którym oba wyżej wymienione etapy zachodzą razem. Dzieje się tak z powodu braku jakichkolwiek produktów ubocznych insercji lub dodawania nitrenu obserwowanych lub izolowanych w reakcji.
Jaka jest różnica między przegrupowaniem Hofmanna i Curtiusa?
Reakcja przegrupowania to reakcja chemiczna, która przekształca węgiel związku w inną strukturę, która jest izomerem oryginalnego związku. Kluczową różnicą między przegrupowaniem Hofmanna i Curtiusa jest to, że przegrupowanie Hofmanna opisuje konwersję pierwszorzędowego amidu w pierwszorzędową aminę, podczas gdy przegrupowanie Curtiusa opisuje konwersję azydku acylu w izocyjanian.
Poniższa infografika przedstawia różnice między przegrupowaniem Hofmanna i Curtiusa.
Podsumowanie – przegrupowanie Hofmann kontra Curtius
Przegrupowanie Hofmanna i Curtiusa to dwa rodzaje reakcji przegrupowania chemicznego. Kluczową różnicą między przegrupowaniem Hofmanna i Curtiusa jest to, że przegrupowanie Hofmanna opisuje konwersję pierwszorzędowego amidu w pierwszorzędową aminę, podczas gdy przegrupowanie Curtiusa opisuje konwersję azydku acylu w izocyjanian.
