Beckmann-Umlagerung: Übungen und Mechanismus
Das Oxim lagert sich in Säure zum Amid um: Der Rest anti zur OH-Gruppe wandert vom C zum N. Aus cyclischen Ketoximen entstehen Lactame (Ringerweiterung um das N).
Beispiel
Die Säure protoniert die OH-Gruppe des Oxims, Wasser geht ab. Gleichzeitig wandert der Rest, der anti zur OH-Gruppe steht, vom C zum N. Wasser greift das Nitrilium-Ion an, nach Tautomerie entsteht ein Amid. Aus Cyclohexanonoxim wird Caprolactam (Ausgangsstoff für Nylon-6).
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Die Säure protoniert die OH-Gruppe des Oxims, sie wird zur Abgangsgruppe (H₂O).
- 2
Während Wasser abgeht, wandert der zur OH-Gruppe anti stehende Rest vom C zum N: Es entsteht ein Nitrilium-Ion.
- 3
Wasser greift das Nitrilium-C an; nach Tautomerie (Imidsäure → Amid) entsteht das Amid bzw. Lactam.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- Die Hydrolyse zurück zum Keton gelingt mit verdünnter Säure. Mit konzentrierter H₂SO₄ und Wärme lagert sich das Oxim um, und der Stickstoff bleibt im Molekül.
- Säure reduziert nicht. Ein Amin entstünde aus dem Oxim mit H₂/Kat. oder LiAlH₄; hier entsteht ein Amid.
- Eingeschoben wird der Stickstoff des Oxims, nicht ein Sauerstoff. Ein Ester bzw. Lacton entstünde aus dem Keton mit Persäure (Baeyer-Villiger).
Oft verwechselt mit: Hofmann-Abbau · Oximbildung · Saure Hydrolyse von Amiden und Nitrilen
Häufige Fragen
Welche Gruppe wandert?
Immer die, die anti (trans) zur OH-Gruppe steht. Die E/Z-Geometrie des Oxims bestimmt also das Produkt.
Wo wird das technisch genutzt?
Cyclohexanonoxim → Caprolactam → Nylon-6 (Perlon). Das ist eine der größten organisch-chemischen Industriereaktionen.