更新时间:2022-12-09 17:48

肟(oxime),一般是指含有羰基的醛、酮类化合物羟胺作用生成的有机化合物。肟的通式都具有C=NOH结构。由醛形成的肟称醛肟,由酮形成的肟称酮肟。肟经水解都能得到原来的。另外,肟可以参与许多有机化学反应,例如经典的Beckmann重排就是肟为底物,在酸性条件下重排生成酰胺(内酰胺)的产物。

简介

肟是一类重要的有机化合物,英文名称为oxime,其通式可以写成R-C=NOH。苯甲醛肟的英文为benzaldoxime,丙酮肟为acetoxime。大多数的肟都具有很好的结晶,并有其确定的熔点,例如乙醛肟47℃,片脑酮肟75℃,丙酮肟61℃,环己酮肟90℃,因此可利用其熔点来鉴别醛或酮。有的肟还是重要的分析试剂,如丁二酮肟是分析化学中常用的定性和定量测定镍的试剂。

肟能发生重排反应而生成酰胺,工业上生产锦纶(PA6)的原料己内酰胺就是由环己酮生成的肟经Beckmann重排反应得到的。

命名

有通用结构R-CH=N-OH或RR′C=N-OH的化合物通常被称为“肟(oximes)”,并进一步分类各自为“醛肟(aldoximes)”和“酮肟(ketoximes)”。按照官能团类别命名原则,它们可在醛(RCHO)或酮(RR′C=O)的名称后加类名“肟(oxime)”来命名;或者按取代法命名,将前缀“羟氨亚基(hydroxyimino-)”连接到母体氢化物或母体取代基前缀的名称前。包含=N-OR基团的化合物可命名为O-取代肟或者烷氧取代亚胺。IUPAC—2013则建议将肟按取代法命名为羟胺的烃亚基衍生物。

互变异构

肟可以与亚硝基化合物互变异构,存在以下平衡:

亚硝基化合物只有在没有α-氢的时候才是稳定的,如果有α-氢,上述的平衡会朝向肟的方向。

肟有Z、E两种异构体,但是经常只能得到一种异构体。Z构型一般是不稳定的,容易变为E构型,例如苯甲醛肟是有两种异构体,Z构型异构体的熔点为35℃,将其溶于醇后加一点酸,就可以变为E构型异构体,其熔点为132℃。如图1所示反应方程式及两种异构体的结构式:

参与反应及机理

在酸性催化剂如硫酸多聚磷酸以及能产生强酸五氯化磷三氯化磷苯磺酰氯亚硫酰氯等催化下,酮肟可以发生Beckmann重排反应生成酰胺。如图2所示该反应的通式:

反应机理如下:

上述反应机理表明:酸的催化作用是帮助羟基离去的。该反应具有三个特点:

一是离去基团与迁移基团处于反式,这是从产物的结构推断的。

二是基团的离去与基团的迁移是同步的,如果不是同步,羟基以水的形式先离开,形成氮正离子,这时相邻碳上有两个基团均可迁移,得到混合物,但实验结果只有一种产物,因此反应是同步的。

三是迁移基团在迁移前后构型不变。(如图3所示的例子)

此外,工业上制取己内酰胺即是利用该反应,而己内酰胺是制取尼龙-6的原料。利用该反应也可以由水解产物推知原料肟的构型。其制备的过程如图4所示:

内酰胺是分子内的羧基与氨基失水的产物。己内酰胺在硫酸或三氯化磷等作用下可以开环聚合从而得到尼龙-6。由于酰胺水解可以得到羧酸和胺,所以该重排反应也提供了一条由酮来制备羧酸和胺的途径。由于只有与羟基处于反位的基团才能迁移,因此总是处于羟基反位的基团最后生成胺,处于羟基顺位的基团最后生成羧酸。(如图5所示)。肟也可以被钠汞齐氢化还原,生成胺。

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