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Rearranjo de Beckmann: Exemplos, Mecanismo, e Aplicações

O rearranjo de Beckmann é uma reação das oximas que podem produzir nitrilos ou amidas, dependendo do material inicial que for utilizado. Essa reação de rearranjo recebeu o seu nome em homenagem ao químico e cientista alemão Ernst Otto Beckmann.

Retrato de Ernst Otto Beckmann
Retrato de Ernst Otto Beckmann

O processo de rearranjo de Beckmann é uma reação natural útil para transformar uma oxima em uma amida sob algumas condições ácidas. A reação eventualmente começa pelo processo de protonação do grupo álcool, formando um grupo abandonante preferencial.

A transição do grupo R para o da espécie que está deixando passa então para o nitrogênio, ocasionando um carbocátion e a chegada de uma partícula de água. O átomo de água ataca o carbocátion e, após o processo de desprotonação e tautomerização, obtém-se a amida.

De forma simples, o rearranjo de Beckmann é uma reação em que a oxima é transformada em uma amida. A oxima é processada tratando um aldeído ou uma cetona com hidroxilamina. Esta reação de rearranjo possui um bom rendimento em temperaturas elevadas.

esquema rearranjo de Beckmann

Exemplos do rerranjo de Beckmann


O rearranjo de Beckmann pode ser usado nas conversões de oxima de benzofenona em benzanilida e oxima de ciclohexanona em caprolactama.

Reação conversão da oxima de benzofenona em benzanilida
Reação de conversão da oxima de benzofenona em benzanilida

Reação conversão da oxima de ciclohexanona em caprolactama
Reação de conversão da oxima de ciclohexanona em caprolactama

Mecanismo do rearranjo de Beckmann


O mecanismo de rearranjo de Beckmann segue o mesmo padrão de uma reação de pinacol. Nesse mecanismo, as oximas geralmente têm uma barreira elevada à inversão e, consequentemente, esta reação é concebida para prosseguir por protonação da oxima hidroxila (OH), seguida pela migração do substituinte alquil "trans" para o nitrogênio à medida que a água se afasta.

A ligação N-O é clivada simultaneamente com a expulsão de água, evitando a formação de nitreno livre. O produto cátion é então capturado pela água para dar uma amida.

Mecanismo do rearranjo de Beckmann
Mecanismo do rearranjo de Beckmann

Aplicações do rearranjo de Beckmann


O rearranjo de Beckmann possui algumas aplicações na indústria química, sendo bastante usado:

  • Na síntese da caprolactama, que é utilizada na produção do náilon 6
  • Na síntese de paracetamol pela conversão de uma cetona em cetoxima com a ajuda de hidroxilamina
  • Na síntese de vários esteroides e drogas
  • Na produção de algumas das lactamas cloro bicíclicas

Referências




Sobre o autor


Pedro Coelho Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou técnico em informática, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e outros cursos. Se você acha legal esse projeto, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e ajude-nos a divulgar essa ideia, compartilhando com seus amigos as nossas postagens.

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