Der Hauptunterschied zwischen Hofmann- und Curtius-Umlagerung besteht darin, dass die Hofmann-Umlagerung die Umwandlung eines primären Amids in ein primäres Amin beschreibt, während die Curtius-Umlagerung die Umwandlung eines Acylazids in ein Isocyanat beschreibt.
Eine Umlagerungsreaktion ist eine chemische Umwandlungsreaktion, bei der eine chemische Verbindung in eine andere Verbindung umgewandelt wird, die stabiler ist als die ursprüngliche Verbindung. Die Hofmann- und die Curtius-Umlagerung sind solche zwei Arten von organisch-chemischen Reaktionen, die viele Anwendungen in chemischen Syntheseprozessen haben. Die Hofmann-Reaktion wurde nach dem Wissenschaftler August Wilhelm von Hofmann entwickelt und benannt, während die Curtius-Umlagerungsreaktion nach Theodor Curtius benannt wurde.
Was ist die Hofmann-Umlagerung?
Hofmann-Umlagerung ist eine Art chemische Reaktion, die die Umwandlung eines primären Amids in ein primäres Amin mit einem Kohlenstoffatom weniger beschreibt. Diese Reaktion wurde nach August Wilhelm von Hofmann benannt. Manchmal nennen wir es auch die Hofmann-Degradation. Die allgemeine Formel für die Hofmann-Umlagerungsreaktion lautet wie folgt:
Abbildung 01: Hofmann-Umlagerung
Die Hofmann-Umlagerungsreaktion beginnt mit der Reaktion von Brom mit Natriumhydroxid, das Natriumhypobromit bildet (eine In-situ-Reaktion), das das primäre Amid in ein intermediäres Isocyanatmolekül umwandeln kann. Dann wird diese Isocyanat-Zwischenverbindung hydrolysiert, um ein primäres Amin zu ergeben. Bei dieser Umlagerung wird ein Kohlendioxidmolekül freigesetzt. Daher fehlt dem Endprodukt ein Kohlenstoffatom im Vergleich zur Anzahl der Kohlenstoffatome im ursprünglichen Molekül.
Was ist Curtius-Umlagerung?
Curtius-Umlagerung ist eine Art chemische Reaktion, bei der sich ein Acylazid in ein Isocyanat umwandelt. Diese Reaktion wurde 1885 von Theodor Curtius entwickelt. Es handelt sich um eine thermische Zersetzungsreaktion. Diese Reaktion beinh altet den Verlust eines Stickstoffgasmoleküls. Nach dieser Umwandlung wird das Isocyanatmolekül von verschiedenen Nucleophilen angegriffen – z. Wasser, Alkohol und Amine. Dieser nukleophile Angriff ergibt ein primäres Amin, Carbamat oder Harnstoffderivate. Die allgemeine Formel lautet wie folgt:
Abbildung 02: Curtius-Umlagerung
Ein Acylazid entsteht durch die Reaktion von Säurechloriden oder -anhydriden mit Natriumazid oder Trimethylsilylazid. Typischerweise wird die Curtius-Umlagerung als zweistufiger Prozess betrachtet. Der Verlust von Stickstoffgas bildet ein Acylnitrien. Und dieser Reaktion folgt die Wanderung der R-Gruppe, um das Isocyanat zu ergeben. Jedoch ist gemäß jüngsten Forschungsstudien die thermische Zersetzung von Acylazid ein konzertierter Prozess, bei dem beide oben erwähnten Schritte zusammen auftreten. Dies geschieht aufgrund des Fehlens von Nitreninsertions- oder -additionsnebenprodukten, die in der Reaktion beobachtet oder isoliert wurden.
Was ist der Unterschied zwischen Hofmann- und Curtius-Umlagerung?
Eine Umlagerungsreaktion ist eine chemische Reaktion, die den Kohlenstoffkörper einer Verbindung in eine andere Struktur umwandelt, die ein Isomer der ursprünglichen Verbindung ist. Der Hauptunterschied zwischen Hofmann- und Curtius-Umlagerung besteht darin, dass die Hofmann-Umlagerung die Umwandlung eines primären Amids in ein primäres Amin beschreibt, während die Curtius-Umlagerung die Umwandlung eines Acylazids in ein Isocyanat beschreibt.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Hofmann- und Curtius-Umlagerung auf.
Zusammenfassung – Hofmann vs. Curtius-Umordnung
Hofmann- und Curtius-Umlagerung sind zwei Arten chemischer Umlagerungsreaktionen. Der Hauptunterschied zwischen Hofmann- und Curtius-Umlagerung besteht darin, dass die Hofmann-Umlagerung die Umwandlung eines primären Amids in ein primäres Amin beschreibt, während die Curtius-Umlagerung die Umwandlung eines Acylazids in ein Isocyanat beschreibt.
