贝克曼重排作用英文解释翻译、贝克曼重排作用的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Beckmann rearrangement

分词翻译：

贝克曼重排的英语翻译：

【机】 beckmann rearrangement

作用的英语翻译：

affect; effect; intention; action; motive; operation
【医】 action; effect; process; role
【经】 role

专业解析

贝克曼重排（Beckmann Rearrangement）是有机化学中一种重要的分子内重排反应，特指肟（oxime）类化合物在酸性催化剂作用下重排生成酰胺（amide）的反应。该反应由德国化学家恩斯特·奥托·贝克曼（Ernst Otto Beckmann）于1886年首次系统报道并命名。

一、定义与核心特征

反应通式
肟（$ce{R1R2C=NOH}$）在酸催化下发生重排，生成取代酰胺（$ce{R1C(O)NHR2}$）。若R²为氢原子，则产物为伯酰胺；若R²为烷基或芳基，则生成取代酰胺。重排过程中，肟分子中与羟基处于反位的基团发生迁移至氮原子。
催化剂与条件
常用催化剂包括五氯化磷（$ce{PCl5}$）、浓硫酸、多聚磷酸等。反应通常在惰性溶剂（如乙醚、二氯甲烷）中进行，温度需根据底物稳定性调控。

二、反应机理（分步解析）

质子化活化
肟的羟基被酸质子化，形成易离去的基团（$ce{-OH2+}$），增强C-N键的极性。 $$ ce{R1R2C=NOH + H+ -> R1R2C=N^+H-OH} $$
基团迁移与异氰酸酯生成
与羟基反位的基团（R¹或R²）携带电子对迁移至氮原子，同时释放水分子，形成高活性中间体异氰酸酯（isocyanate）。 $$ ce{R1R2C=N^+H-OH -> R2-overset{oplus}{N}=C=R1 + H2O} $$
水解成酰胺
异氰酸酯与水反应（或经溶剂捕获），最终生成取代酰胺。 $$ ce{R2N=C=O + H2O -> R2NHC(O)R1} $$

三、应用领域

工业合成己内酰胺
环己酮肟经贝克曼重排生成ε-己内酰胺，后者是生产尼龙-6的关键单体。全球年产量超百万吨。

药物中间体制备
用于合成具有β-内酰胺结构的抗生素（如头孢菌素）及镇痛药（如曲马多）的酰胺骨架。

天然产物修饰
在甾体、生物碱的结构改造中实现酰胺键的定向构建。

四、关键注意事项

立体专一性
迁移基团必须与肟羟基处于反式构型，否则反应无法进行。例如，环状肟重排时，迁移基团需垂直于肟平面。

副反应控制
强酸条件下可能发生脱水生成腈（$ce{-CN}$）或水解副产物，需优化催化剂浓度与温度。

权威参考文献来源

IUPAC金皮书术语定义（国际纯粹与应用化学联合会）
Organic Reactions 期刊机理综述（Wiley出版社）
Advanced Organic Chemistry 教材（Jerry March著）
工业化学工艺数据库（ACS Green Chemistry Institute）

网络扩展解释

贝克曼重排作用（Beckmann Rearrangement）是一种有机化学反应，指醛肟或酮肟在酸性催化剂作用下重排生成N-取代酰胺的过程。以下是详细解释：

1. 反应定义与发现

贝克曼重排由德国化学家Ernst Otto Beckmann于1886年首次报道。其核心是肟（醛肟或酮肟）在强酸催化下发生分子重排，生成酰胺类化合物。例如，环己酮肟经此反应生成ε-己内酰胺，后者是尼龙-6生产的关键单体。

2. 反应机理

该反应属于亲核重排，主要分三步进行：

酸活化羟基：酸催化使肟的羟基质子化，形成易离去的基团（如水）。
反式迁移：与羟基处于反式位置的基团（R）带着成键电子对迁移至氮原子，生成亚胺碳正离子中间体。
水解与异构：水分子进攻碳正离子，经质子转移和互变异构，最终形成酰胺。

3. 催化剂与条件

传统催化剂：硫酸、多聚磷酸、苯磺酰氯等液体酸。
问题：传统方法产生大量废酸和铵盐，环境污染严重。
改进方向：固体酸催化剂（如分子筛、杂多酸）可提高反应效率，减少腐蚀和副产物。

4. 特点与应用

特点：

仅迁移基团的反式位置基团参与反应，氢原子无法迁移。
高温（常＞130℃）和强酸条件可能限制敏感底物的使用。
若肟发生异构化，可能生成混合产物。

应用：

工业：生产ε-己内酰胺（尼龙-6原料）。
合成化学：制备酰胺类化合物，用于药物和天然产物合成。

5. 环保挑战与改进

传统工艺因使用液体酸导致高污染，固体酸催化剂的开发成为研究重点，旨在实现绿色、低能耗的反应路径。

如需进一步了解反应式或具体案例，可参考化学教材或专业文献。