定义
在酸性介质中,醛肟和酮肟转变为相应的酰胺,称为贝克曼重排。
反应通式
起源与发展
该反应主要用于工业上从环己酮生产己内酰胺,作为生产合成聚酰胺纤维(尼龙66)的单体。该反应通常在苛刻条件下进行(高温>130°C,大量的强质子酸),它是非催化的。反应的一般特征
1)常用的Bronsted酸有:H2SO4, HCl/Ac2O/AcOH等,这意味着反应中不能使用敏感的底物2)重排的立体化学结果是可以预测的:R基团对氮上的离去基团的反作用力会迁移3)如果肟在反应条件下异构化,就会得到两种可能的酰胺的混合物4)由于氢原子不迁移,因此该方法不能用于双取代酰胺的合成机理
在该机理的第一步中,X基团通过亲电试剂的反应转变为离去基。处于离去基反位的R基团进行[1,2]-迁移。生成的碳正离子与亲核试剂(水分子或离去基)发生反应,经过互变异构化后生成酰胺。反应实例
1) Rhodium-Catalyzed Beckmann Rearrangement
Organic Letters 2001, 3, 2, 311-312
2)Cyanuric Chloride as a Mild and Active Beckmann Rearrangement Catalyst
Journal of the American Chemical Society 2005, 127, 32, 11240-11241
3)Beckmann Rearrangement of Ketoximes to Lactams by Triphosphazene Catalyst
The Journal of Organic Chemistry 2008, 73, 7, 2894-2897
4)Dichloroimidazolidinedione-Activated Beckmann Rearrangement of Ketoximes for Accessing Amides and Lactams
The Journal of Organic Chemistry 2018, 83, 4, 2040-2049
5)Beckmann Rearrangement of Oximes under Very Mild Conditions
The Journal of Organic Chemistry 2002, 67, 17, 6272-6274
评述
Beckmann rearrangement最重要的工业应用在于从环己酮生成己内酰胺,这是用于制备聚己二酰己二胺(俗称尼龙66)的单体。该反可以应用于制备环内酰胺或者链状酰胺。目前主要集中在研究该反应在更温和条件和催化条件下进行。参考
1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则
2. https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/ugi-reaction.shtm
3. a) https://pubs.acs.org/ b) https://onlinelibrary.wiley.com/
c) https://www.sciencedirect.com/ d) https://www.rsc.org/
e) https://www.thieme-connect.com/ f) http://www.sciencemag.org/
g) https://www.nature.com/natcatal/