2.4: Regla de Hofmann y Regla de Zaitsev

En reacciones como la Metilación Exhaustiva de Hofmann – Reacciones de eliminación, la olefina menos sustituida se forma generalmente como producto principal. Esto se llama la Regla de Hofmann. Todas estas reacciones llevan grupos salientes cargados como -NR3+ o -SR2+ e implican bases fuertes. La regla de Zaitsev (o regla de Saytzeff) llama nuestra atención sobre la posibilidad alternativa. Al eliminar HX, se obtiene la olefina más estable (Fig. 2.3.1). La aparente contradicción en este conjunto de reglas se resuelve fácilmente mediante una mirada crítica a los mecanismos implicados en estos dos conjuntos de condiciones de reacción.

Podría haber dos razones para tales preferencias. Ingold (1960) y Bunnett (1969) sugirieron que un grupo saliente cargado positivamente aumenta la acidez de los protones β. Un sustituyente en la posición β podría disminuir hiperconjugativamente la acidez del protón β. En consecuencia, un grupo metilo terminal (que no tiene ningún sustituyente alquilo) es más ácido que el protón interno de la metilina (que lleva al menos un sustituyente alquilo). Cuando el grupo saliente es un halógeno, el mecanismo se desplaza hacia E1. En estas condiciones, la estabilidad del doble enlace en desarrollo se vuelve importante y esto conduce al producto termodinámicamente más estable. La escuela de H.C Brown había sugerido (1956) que los factores estéricos gobiernan tales reacciones de eliminación. Los grupos salientes cargados son grandes comparados con los grupos salientes neutros.

Los grupos salientes más grandes como -NR3+ y -SR2+ dan más producto Hoffmann que los grupos más pequeños como los halógenos. El volumen de la base también aumenta el producto Hoffmann a costa del producto Zaitsav. La situación parece ser más compleja. Cuando se aumentó la fuerza de la base sin aumentar el volumen en el sitio de reacción (X-C6H4-O¯), el producto Hoffmann aumentó a costa del producto Zaitsav (Froemsdorf (1966,67)). Esto sugiere un mecanismo E1cB, donde la acidez del protón β es importante. Así, el mecanismo (y por tanto la composición de los productos) podría verse alterado por factores como el tamaño del grupo saliente, el tamaño de la base, la naturaleza del grupo saliente y la fuerza de la base.

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