霍夫曼反應

四級銨鹼加熱至100℃以上分解成烯烴、三級胺和水的反應。1881年由德國化學家A.W.von霍夫曼首先發現。霍夫曼反應可用於製備某些烯烴，還可用於測定複雜胺類和生物鹼的結構。把未知的含氮化合物與過量碘甲烷作用，使之轉變為四級銨鹽，用濕氧化銀處理即得四級銨鹼，加熱發生分解。根據所消耗碘甲烷和含氮未知物的摩爾比，可判斷該化合物是否為一級、二級或三級胺，並從所生成烯烴的結構推測該化合物的結構。霍夫曼曾用此法研究一些哌啶類化合物的結構。由於在反應中使用過量碘甲烷使未知物轉變為四級銨鹽，故又稱為徹底甲基化反應。

鹼進攻四級銨正離子中的一個 β碳原子上的氫( β氫原子)，並促使離去基團三級胺的斷裂和雙鍵的生成。當四級銨正離子中含有結構不等同的幾個 β氫原子時，反應趨向於生成雙鍵上取代基最少的取代乙烯，即被鹼作用的速率以 β碳為CH₃的氫最快，為CH₂R的氫次之，為CHR₂的氫最慢。例如，二級丁胺經霍夫曼反應所得的烯烴中1-丁烯佔95%，而 2-丁烯只佔5%。這種規律性也存在於不同烷基之間的競爭中，例如丁基異丁基胺經霍夫曼反應所得烯烴中1-丁烯佔64%，異丁烯只佔36%。這種規律性稱霍夫曼規則。

含氮雜環中的二級胺和三級胺可通過兩次或三次霍夫曼反應，生成二烯或三烯，例如：