肟在酸催化下重排得到酰胺的反應(yīng)，被稱為 Beckmann重排反應(yīng) 。各種強(qiáng)質(zhì)子酸，路易斯酸和各種能與肟羥基形成好的離去基團(tuán)的化合物（如TsCl，PCl5，TCT等）都可以引發(fā)反應(yīng)。反應(yīng)條件劇烈（大于130 °C，需要加入大量的酸），含有敏感基團(tuán)的底物不適合此反應(yīng)。此反應(yīng)的立體化學(xué)結(jié)果是可以預(yù)測(cè)的：與氮原子相連的離去基團(tuán)處于反式的基團(tuán)發(fā)生遷移。如果肟是異構(gòu)體混合物，則會(huì)生成兩種產(chǎn)物。此反應(yīng)中氫原子不會(huì)發(fā)生遷移，因此不能通過此反應(yīng)制備N上無取代基的酰胺。

此反應(yīng)與 ， 和 類似，反應(yīng)中會(huì)形成帶正電的氮原子, 會(huì)發(fā)生烷基遷移。

反應(yīng)機(jī)理

一、質(zhì)子酸催化機(jī)理

肟順反異構(gòu)的互變有很高的能壘，反應(yīng)中首先肟的氧原子質(zhì)子化，處在反位的烷基遷移到氮原子上，與此同時(shí)N-O鍵斷裂，脫水，進(jìn)而形成腈正離子中間體，加一分子水，脫質(zhì)子，異構(gòu)化得到酰胺。

二、PCl5催化

機(jī)理類似，磷氧化物作為離去基團(tuán)，引發(fā)重排。

底物的離去基團(tuán)都是反式遷移。

反應(yīng)實(shí)例

【J. Org. Chem.1999, 64, 7871-7884】

【Org. Lett. 2000, 2, 2373-2376】

【Tetrahedron: Asymmetry2000, 11, 4687-4691】

【Synth. Commun. 2000, 30, 2105-2011】

【Synth. Commun. 2001, 31, 2047-2050】

【Org. Lett. 2002, 4, 2577-2579】

【Synthesis, 2002, 1057-1059】

【J. Org. Chem., 2002, 67, 6272-6274】

【Tetrahedron Lett., 2003, 44, 755-756】

【Org. Lett. 2005, 7, 2067-2069】

【Tetrahedron Letters, 2006, 47, 4861-4863】

【Synthesis 2006, 2319-2322】

【J. Org. Chem., 2007, 72, 4536-4538】

【 J. Org. Chem., 2008, 73, 2894-2897】

【Synthesis, 2010, 3705-3709】

【Synthesis, 2010, 1771-1776】

【J. Org. Chem., 2010, 75, 1197-1202】

【Synlett, 2014, 25, 665-670】

【J. Org. Chem., 2018, 83, 2040-2049】

【J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 5264-5271】

【Synlett, 2018, 29, 1465-1468】

【J. Org. Chem., 2018, 83, 13080-13087】

【 Synthesis, 2019, 51, 3709-3714】

【Org. Lett., 2019, 21, 2818-2822】

另外有一些非常規(guī)的 Beckmann重排反應(yīng)，遷移片段遷移后，可以得到穩(wěn)定的腈類化合物和穩(wěn)定的碳正離子，相當(dāng)于的逆反應(yīng)。

【Tetrahedron2007, 63, 5036-5041】

【Tetrahedron 2007, 63, 7977-7984】

Ernst Otto Beckmann (1853-1923) 生于德國(guó)索倫根，在萊比錫大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)和藥學(xué)。除了Beckmann反應(yīng)，他還發(fā)明了Beckmann溫度計(jì)，是一種可準(zhǔn)確到0.001℃的示差溫度計(jì)，可用于通過凝固點(diǎn)法和沸點(diǎn)法測(cè)量分子量。

相關(guān)文獻(xiàn)

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參考資料

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二、Organic Chemistry Portal：https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/beckmann-rearrangement.shtm

三、Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and BarbaraCzakó, Beckmann rearrangement, page 50.