图 1 Beckmann重排反应

反应的机理是：首先酸活化酮肟中的羟基使其形成易离去基，接着，处于羟基反侧的烷基带着一对电子迁移到氮原子上，得到亚胺碳正离子（和氰基氮正离子为共振式），水进攻碳正离子再互变异构得到酰胺。通常认为，该反应中烷基的迁移和离去基的离去是协同的过程，同时发生的。如果迁移的烷基中带有手性基团，则手性保持不变。虽然从机理上讲，该反应得到酮肟羟基反侧的烷基迁移的酰胺，但如果在反应条件中，酮肟先发生异构化，则有可能得到两种酰胺的混合物。

图 2 Beckmann重排反应的机理

传统的Beckmann重排反应中，用硫酸、盐酸/醋酸酐/醋酸体系或者多聚磷酸反应，往往需要较高的温度（大于130℃）, 近年来，化学家们发展了许多Lewis酸如AlCl₃、InCl₃等催化的Beckmann重排反应, 或者微波促进的Beckmann重排，都可以在较温和的条件下进行反应。

图 3 Tiemunn重排反应

如图3所示，如果是胺基取代的酮肟发生Beckmann重排反应，则得到相应的脲，该反应也叫做Tiemunn Rearrangement。

如果酮肟羟基反侧的烷基为季碳，则有可能得到脱水产物，得到腈化合物。

Chem. Comm. 1997, 6 , 599–600

图 4 酮肟羟基反侧的烷基为季碳时的反应

Beckmann重排反应最主要的应用就是环己酮肟重排得到七元环内酰胺，这是合成尼龙-6的单体。内酰胺单体在高温下水解得氨基己酸，然后在高温下聚合制得尼龙-6。

Org. Lett. 2000, 2, 2373-2376

图 5 Beckmann重排反应应用举例一

如图5所示，2000年，James D. White教授在(−)-Ibogamine的不对称全合成过程中就用到了Beckmann重排反应，六元环酮肟在对甲苯磺酰氯、三乙胺、4-氮氮二甲氨基吡啶条件下先把酮肟羟基转化为OTs易离去基，接着发生Beckmann重排反应得到七元环内酰胺，最后再经胺基取代反应关环、吲哚环合成反应等简洁高效地完成了(−)-Ibogamine的不对称全合成。

2016年，印度的Santosh B. Mhaske课题组发展了自由基Beckmann重排反应，在过硫酸铵和DMSO条件下加热，先生成硫自由基，硫自由基进攻酮肟中的亚胺碳，生成氮自由基，互变异构成氧自由基，进而形成氮氧杂三元环，开环后形成酰胺，从形式上看是和酮肟羟基顺侧的烷基或者芳基迁移的，而且这也是制备芳基酰胺的好方法，19个例子都取得了良好的收率，作者还把该自由基Beckmann重排反应用于了天然产物的形式全合成中，非常高效。

Org. Lett. 2016, 18, 3450−3453

图 6 Beckmann重排反应应用举例二