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有機化学において、オキシムはイミンに属する有機化合物であり、一般式はRR'C=N−OHで表され、Rは有機側鎖であり、R'は水素でアルドキシムを形成する場合もあれば、別の有機基でケトキシムを形成する場合もある。O置換オキシムは密接に関連した化合物群を形成する。アミドオキシムはアミドのオキシム（R 1 C(=O)NR 2 R 3）であり、一般構造はR 1 C(=NOH)NR 2 R 3である。
オキシムは通常、ヒドロキシルアミンとアルデヒド（R−CH=O）またはケトン（RR'C=O ）との反応によって生成されます。オキシムという用語は19世紀に遡り、酸素とイミンという言葉の組み合わせです。[ 1 ]
中心炭素上の2つの側鎖が互いに異なる場合（アルドキシム、または2つの異なる「R」基を持つケトキシム）、オキシムはE / Z配置に応じて2つの異なる幾何立体異性体を持つことが多い。特にアルドキシムの場合、R基がヒドロキシル基に近いか遠いかに応じて、 synとantiという古い用語が用いられていた。どちらの形態も十分に安定しているため、標準的な手法で分離できる場合が多い。
オキシムは赤外スペクトルに3つの特徴的なバンドを持ち、その波長は3種類の結合の伸縮振動に対応しています。3600 cm −1 (O−H)、1665 cm −1 (C=N)、945 cm −1 (N−O)。[ 2 ]
水溶液中では、脂肪族オキシムは類似のヒドラゾンよりも加水分解に対して10 2～ 10 3倍耐性がある。 [ 3 ]
オキシムは、アルデヒドまたはケトンとヒドロキシルアミンの縮合反応によって合成できる。アルデヒドとヒドロキシルアミンの縮合反応ではアルドオキシムが生成し、ケトンとヒドロキシルアミンの縮合反応ではケトオキシムが生成される。一般的に、オキシムは無色の結晶または粘稠な液体として存在し、水に溶けにくい。そのため、オキシムの生成は、ケトンまたはアルデヒド官能基の同定に利用できる。
特定の金属塩はニトロ化合物をオキシムに還元する。
オキシムは、不安定なニトロソ化合物の転位によっても得られる。例えば、アルキル亜硝酸塩は、炭酸と反応してオキシムを生成する。メチルエチルケトンと亜硝酸エチル[ 4 ] 、プロピオフェノンと亜硝酸メチル[ 5 ]、フェナシルクロリドと亜硝酸ブチルは、いずれもエーテル塩酸中で反応する[ 6 ]。 あるいは、氷酢酸中の亜硝酸ナトリウムは、アセト酢酸エチル[ 7 ] [ 8 ]およびマロノニトリル[ 9 ]をニトロソ化する。
概念的に関連する反応として、ヤップ・クリンゲマン反応がある。
オキシムの加水分解は、様々な無機酸の存在下で加熱すると容易に進行し、オキシムは対応するケトンまたはアルデヒド、およびヒドロキシルアミンに分解する。オキシムをナトリウム金属[ 10 ] 、ナトリウムアマルガム、水素化、または水素化物試薬との反応によって還元するとアミンが生成する[ 11 ]。通常、アルドキシムの還元では第一級アミンと第二級アミンの両方が生成するが、反応条件を変更（例えば、水酸化カリウムを1/30モル比で添加するなど）すると、第一級アミンのみが得られる[ 12 ] 。
一般に、オキシムは様々な酸で処理することにより、対応するアミド誘導体に変換できます。この反応はベックマン転位と呼ばれます。[ 13 ]この反応では、ヒドロキシル基が、ヒドロキシル基のアンチ位にある基と交換されます。ベックマン転位によって得られたアミド誘導体は、加水分解（塩基または酸触媒）によってカルボン酸に変換できます。ベックマン転位は、カプロラクタムの工業的合成に使用されます（下記の用途を参照）。
ジ窒素テトラオキシドを用いてm-ニトロベンザルドキシムをm-ニトロフェニルジニトロメタンに変換するポンツィオ反応（1906年）[14]は、TNT類似体の研究の結果である。[ 15 ]
より穏やかな酸化剤を用いるとモノニトロ化合物が得られる。[ 16 ]
ネーバー転位では、特定のオキシムが対応するα-アミノケトンに変換される。
オキシムは酸無水物を用いて脱水することで対応するニトリルを得ることができる。
特定のアミドオキシムはベンゼンスルホニルクロリドと反応して、ティーマン転位により置換尿素を生成する：[ 17 ] [ 18 ]
オキシムは、最大の用途では、ナイロン 6の前駆体であるカプロラクタムの工業生産の中間体として使用されます。世界のシクロヘキサノン供給量の約半分、年間 100 万トン以上がオキシムに変換されます。硫酸触媒の存在下で、オキシムはベックマン転位を起こして環状アミドであるカプロラクタムを生成します。[ 19 ]
オキシムは一般的に金属イオンの配位子およびキレート剤として使用されます。ジメチルグリオキシム（dmgH 2）はニッケルの分析用試薬であり、それ自体が一般的な配位子です。典型的な反応では、金属は 2 等価の dmgH 2と反応し、同時に 1 つのプロトンがイオン化されます。特徴的な赤い沈殿物が形成され、ニッケルイオンの検出が可能になります。ニッケルのイオン半径により Ni(dmgH) 2が格子内でコンパクトに積み重なるため、dmg と他の金属との錯体と比較して、かなり顕著な不溶性が生じ、かなり選択的です。サリチルアルドキシムは湿式冶金におけるキレート剤です。[ 20 ]
ポリアクリルアミドオキシムなどのアミドオキシムは、海水から微量のウランを捕捉するために使用できます。 [ 21 ] [ 22 ] 2017年に研究者らは、飽和することなく従来の繊維の最大9倍のウラニルを吸収する構成を発表しました。[ 23 ]
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