貝克曼重排作用英文解釋翻譯、貝克曼重排作用的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Beckmann rearrangement

分詞翻譯：

貝克曼重排的英語翻譯：

【機】 beckmann rearrangement

作用的英語翻譯：

affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role

專業解析

貝克曼重排（Beckmann Rearrangement）是有機化學中一種重要的分子内重排反應，特指肟（oxime）類化合物在酸性催化劑作用下重排生成酰胺（amide）的反應。該反應由德國化學家恩斯特·奧托·貝克曼（Ernst Otto Beckmann）于1886年首次系統報道并命名。

一、定義與核心特征

反應通式
肟（$ce{R1R2C=NOH}$）在酸催化下發生重排，生成取代酰胺（$ce{R1C(O)NHR2}$）。若R²為氫原子，則産物為伯酰胺；若R²為烷基或芳基，則生成取代酰胺。重排過程中，肟分子中與羟基處于反位的基團發生遷移至氮原子。
催化劑與條件
常用催化劑包括五氯化磷（$ce{PCl5}$）、濃硫酸、多聚磷酸等。反應通常在惰性溶劑（如乙醚、二氯甲烷）中進行，溫度需根據底物穩定性調控。

二、反應機理（分步解析）

質子化活化
肟的羟基被酸質子化，形成易離去的基團（$ce{-OH2+}$），增強C-N鍵的極性。 $$ ce{R1R2C=NOH + H+ -> R1R2C=N^+H-OH} $$
基團遷移與異氰酸酯生成
與羟基反位的基團（R¹或R²）攜帶電子對遷移至氮原子，同時釋放水分子，形成高活性中間體異氰酸酯（isocyanate）。 $$ ce{R1R2C=N^+H-OH -> R2-overset{oplus}{N}=C=R1 + H2O} $$
水解成酰胺
異氰酸酯與水反應（或經溶劑捕獲），最終生成取代酰胺。 $$ ce{R2N=C=O + H2O -> R2NHC(O)R1} $$

三、應用領域

工業合成己内酰胺
環己酮肟經貝克曼重排生成ε-己内酰胺，後者是生産尼龍-6的關鍵單體。全球年産量超百萬噸。

藥物中間體制備
用于合成具有β-内酰胺結構的抗生素（如頭孢菌素）及鎮痛藥（如曲馬多）的酰胺骨架。

天然産物修飾
在甾體、生物堿的結構改造中實現酰胺鍵的定向構建。

四、關鍵注意事項

立體專一性
遷移基團必須與肟羟基處于反式構型，否則反應無法進行。例如，環狀肟重排時，遷移基團需垂直于肟平面。

副反應控制
強酸條件下可能發生脫水生成腈（$ce{-CN}$）或水解副産物，需優化催化劑濃度與溫度。

權威參考文獻來源

IUPAC金皮書術語定義（國際純粹與應用化學聯合會）
Organic Reactions 期刊機理綜述（Wiley出版社）
Advanced Organic Chemistry 教材（Jerry March著）
工業化學工藝數據庫（ACS Green Chemistry Institute）

網絡擴展解釋

貝克曼重排作用（Beckmann Rearrangement）是一種有機化學反應，指醛肟或酮肟在酸性催化劑作用下重排生成N-取代酰胺的過程。以下是詳細解釋：

1. 反應定義與發現

貝克曼重排由德國化學家Ernst Otto Beckmann于1886年首次報道。其核心是肟（醛肟或酮肟）在強酸催化下發生分子重排，生成酰胺類化合物。例如，環己酮肟經此反應生成ε-己内酰胺，後者是尼龍-6生産的關鍵單體。

2. 反應機理

該反應屬于親核重排，主要分三步進行：

酸活化羟基：酸催化使肟的羟基質子化，形成易離去的基團（如水）。
反式遷移：與羟基處于反式位置的基團（R）帶着成鍵電子對遷移至氮原子，生成亞胺碳正離子中間體。
水解與異構：水分子進攻碳正離子，經質子轉移和互變異構，最終形成酰胺。

3. 催化劑與條件

傳統催化劑：硫酸、多聚磷酸、苯磺酰氯等液體酸。
問題：傳統方法産生大量廢酸和铵鹽，環境污染嚴重。
改進方向：固體酸催化劑（如分子篩、雜多酸）可提高反應效率，減少腐蝕和副産物。

4. 特點與應用

特點：

僅遷移基團的反式位置基團參與反應，氫原子無法遷移。
高溫（常＞130℃）和強酸條件可能限制敏感底物的使用。
若肟發生異構化，可能生成混合産物。

應用：

工業：生産ε-己内酰胺（尼龍-6原料）。
合成化學：制備酰胺類化合物，用于藥物和天然産物合成。

5. 環保挑戰與改進

傳統工藝因使用液體酸導緻高污染，固體酸催化劑的開發成為研究重點，旨在實現綠色、低能耗的反應路徑。

如需進一步了解反應式或具體案例，可參考化學教材或專業文獻。