Sayzeff-Hofmann-Eliminierung

In Verbindungen wie einem 2-Butylhalogenid befindet sich die Abgangsgruppe X nicht an einem endständigen Kohlenstoffatom. Daher sind zwei Eliminierungsprodukte denkbar: 1-Buten und 2-Buten. Das höhersubstituierte Alken bezeichnet man als Saytzeff-Produkt, das endständige Alken wird als Hofmann-Produkt bezeichnet.

Im Saytzeff-Produkt trägt die Doppelbindung die größere Zahl an Substituenten, die über ihren +I-Effekt das Alken stabilisieren. Meist wird daher mehr Saytzeff- als Hofmann-Produkt gefunden. Diese Produkt-Verteilung entspricht der Stabilität der Produkte, die Verteilung ist thermodynamisch kontrolliert. Wegen der Stabilisierung der Produkte führen Substituenten, die in Konjugation mit der entstehenden Doppelbindung treten können, ebenfalls zu thermodynamischer Kontrolle (Produktkontrolle).

Das Hofmann-Produkt bildet sich bevorzugt, wenn die Eliminierung kinetisch kontrolliert ist, vor allem bei schlechten Abgangsgruppen und sperrigen Basen. Gute Abgangsgruppen begünstigen eine E1-Eliminierung, bei der überwiegend das Saytzeff-Produkt gebildet wird. E2-Eliminierungen können kinetisch kontrolliert verlaufen. Je schlechter die Abgangsgruppe ist, desto mehr Hofmann-Produkt entsteht, da die Bindung zum Proton im Übergangszustand stärker ausgebildet ist. Dabei kann der Reaktionsmechanismus von E2 in Richtung E1cb verschoben werden. Große Anteile an Hofmann-Produkt werden auch bei Einsatz sperriger Basen wie OtBu oder OCEt3 gefunden.

Die Hofmann/Saytzeff-Regel versagt jedoch häufig bei polycyclischen Verbindungen, wenn im höhersubstituierten Saytzeff-Produkt Spannungen auftreten. So gibt es bei der Eliminierung aus 2-substituierten Bicyclo[2.2.1]heptanen kein Bicyclo[2.2.1]hept-1-en, da die p-Orbitale in einem solchen Alken gegeneinander verdrillt wären.

Die Bredtsche Regel verallgemeinert dies: Doppelbindungen werden selten zu Brückenkopf-C-Atomen gebildet, da die p-Orbitale der benachbarten sp2-hybridisierten C-Atome aus geometrischen Gründen meist nicht gut überlappen können.