Química Orgânica 2 · Síntese e transformação de aminas
Caprolactam by the Beckmann rearrangement
Condições: conc. H2SO4, Δ
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 8 passos escritos
Protonate the oxime OH
Sulfuric acid protonates the oxime oxygen, turning OH into water, a good leaving group.
As setas curvas
- The oxime oxygen takes the proton from sulfuric acid.
- The O–H pair stays on oxygen as hydrogen sulfate.
Ring carbon migrates as water leaves
The ring C–C bond anti to the leaving water migrates to nitrogen while water leaves, and the nitrogen lone pair makes the C≡N⁺ bond. The six-membered ring expands to a seven-membered nitrilium ion.
As setas curvas
- The C–C pair carries the ring carbon to nitrogen.
- The nitrogen lone pair forms another C–N π bond.
- The N–O pair leaves with water.
Which group migrates?
Beckmann migration is stereospecific.
Water adds to the nitrilium carbon
Water attacks the electrophilic nitrilium carbon and one C≡N π pair moves onto nitrogen.
As setas curvas
- A water lone pair forms the C–O bond.
- One C≡N π pair moves onto nitrogen.
Hydrogen sulfate removes a proton
Hydrogen sulfate takes a proton from the oxonium oxygen, giving the imidic acid.
As setas curvas
- Hydrogen sulfate takes the O–H proton.
- The O–H pair stays on oxygen.
Protonate the imidic acid nitrogen
Sulfuric acid protonates the imine nitrogen, starting the tautomerization to the amide.
As setas curvas
- The nitrogen lone pair takes the proton.
- The O–H pair stays on oxygen.
Remove the O–H proton
Hydrogen sulfate removes the O–H proton; the O lone pair forms the C=O and the C=N π pair moves onto nitrogen, giving the amide.
As setas curvas
- Hydrogen sulfate takes the O–H proton.
- The O–H pair forms the C=O π bond.
- The C=N π pair moves onto nitrogen.
Caprolactam
Caprolactam, the monomer of nylon 6, forms and sulfuric acid is regenerated.
O que você vai praticar
Draw protonation of the oxime OH, the concerted ring-carbon migration to nitrogen as water leaves, capture of the nitrilium ion by water, and the proton transfers that give caprolactam.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
Cada um dos 5349 problemas de Orgânica 1 e 2 funciona assim: feedback em cada seta, dicas quando você travar e um modo prova sem dicas. Grátis com uma conta, sem cartão.
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