ε-カプロラクタムの実験について

質問

シクロヘキサノンオキシムをベックマン転移で、ε-カプロラクタムに変えるという実験を行いました。その際の生成物(ε-カプロラクタム)の色は、班によって白から茶色まで多岐にわたっていました。この色の違いの原因を私は以下の実験段階で起こったと考えています。
(1)酸触媒(濃硫酸)を加え、一定温度120℃で加熱しベックマン転移を行った時点(なぜならばその時点で、各班の溶液の色がすでに異なっていたから。)→温度操作の失敗が原因?
(2)農アンモニア水による中和反応でε-カプロラクタムの加水分解が起こらないようにするため、20℃以下にすることが求められたが、その温度調整が、班によってまちまちであったことが考えられる。→やはり温度操作の失敗が原因?

また、インターネットで調べるとε-カプロラクタムの生成の際、副生物として、硫酸アンモニウムが生成すると書いてあったのですが、(硫酸とアンモニアを混ぜるので当然といえば当然ですが)のちに、酢酸エチルを混ぜてε-カプロラクタムが含まれていると思われるエーテル層を回収しましたが、この副生物もこの色の違いに何か関連があったのでしょうか。(生成物が茶色がかっていた班は大抵水槽に関しても、黒といってもいいほどの濃い茶色になっていました。)

長くなってしまい、どうもすいませんでした。
どうぞよろしくお願いします。

回答No.1

Julius · ベストアンサー

茶色い不純物の正体は、
1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロフェナジンで、
ε-カプロラクタム生成のメジャーな副成物です。

ベックマン転位は通常分子内で進行しますが、
副反応として二分子間で転位が進行することがあります。
出来た環化生成物(デカヒドロフェナジン)が更に酸化を受けて
1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロフェナジンが生成します。

お礼

Juliusさんどうもありがとうございました。茶色くなる理由が、加水分解ではどうしても説明できなかったので困り果てていました。温度との関係を考察したレポートが完成できそうです。m(_ _)m