貝克曼重排反應
貝克曼重排反應(Beckmann rearrangement)是一个由酸催化的重排反應,反應物件抹佇酸的催化作用下重排為趨胺。若像起始物件是環境,產物則為內容胺。此反應是由德國化學家恩斯特 ・ 奧托 ・ 貝克曼發現並且有這款得名。
試例反應的反應物件為環己酮並且生做己內容胺。因為家己內容胺是製造 na̋i-lóng 六的重要原料,所以這反應嘛是貝克曼重排的一个足重要的應用。
貝克曼溶劑被廣泛用來催化重排反應,其實際成份做乙酸,鹽酸佮乙酸。嘛會使其他種類的酸催化,譬如講硫酸佮加磷酸。佇實際工業製造配胺的流程中,通常使用的是硫酸,因為用氨進行中佮處理了後會用得著硫酸銨,後者是一種重要的化肥,會當為塗肉提供氮佮硫。
反應機理
根據推測,貝克曼重排的反應機理首先是烷基的搬徙閣推走抹基形成標基團,紲落來就是中央體予水解,形成產物配胺。反應式如下:
佇一个研究中,研究者使用電腦模擬丙酮釘佇貝克曼溶劑中的重排反應,並且考慮著溶劑分子佮取代物的影響。模擬表明,有三个這个乙酸分子佮一个質子(以氧肪的形式存在)參與去反應。形成亞胺中間體了後(σ 錯合物), 甲基通過協同反應遷徙到氮上,並且推走鬮基。枋基中氧原子受著三个乙酸分子的穩定。紲落來伊,一分子水進攻親電的碳原子,其中一个氫原子被一个乙酸接收,生的中間體為 N-甲基乙胺酸,其中氧原子是四配位。最後異構化形成穩定的產物配胺。
做計算對象是一个水合氫離子佮六分子水的時陣,結果仝款。但是做移動基團為苯基的時陣,比如講佇苯乙酮的重排反應中,反應閣較傾向生三元 π-錯合物。此錯合物佇咧嘿 H 三 O + ( H 二 O ) 六的研究當中無發現。
佇環己酮縛的例中,因為欲釋放環張力,所以有了第三種反應機理。伊是通過一步協同反應步驟直接生成質子化的己內曝胺,而無 π-錯合物抑是 σ-錯合物中央體。
安尿個氯輔助貝克曼反應
安尿四淋氯佮氯化鋅形成助催化劑會當催化貝克曼反應。比如講:環十二酮會予平穩的轉化做對定的內容胺,後者是生產 na̋i-lóng 十二的單體。
反應的反應機理是以循環型催化為基礎的,佇循環中,安尿四淋氯通過親核芳香取代活化扣基。通過 Meisenheimer 錯合物中央體,最後生產物。
異常貝克曼重排反應
α-二酮、α-酮酸、α-叔馮基酮 ( 反式 )、α-二烷基胺基酮、α-鋪基酮佮 β-酮發生成的孵佇路易斯酸抑是質子酸的作用之下斷裂做是孵著相應的官能基化合物。這个反應叫做「異常貝克曼重排」,講非正常貝克曼重排;二級貝克曼重排;貝克曼斷裂反應等等。
比如講,如下 α-阿叔坂基酮生做擴擴離子了後,三級碳-碳鍵斷裂,一部份變做摃,另外一部份轉變做碳正離子,碳正離子被二乙胺基三氟化硫(DAST)掠著,生成相應的氟代氟。
參見
- Curtius 重排
- Dakin 反應
- Schmidt 反應
- Stieglitz 重排反應
外部連結
- 反應機理 : gif 動畫