hce_cmu
104年
化學
第 49 題
關於下列反應何者不是經過苯炔(benzyne)中間體?
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A
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B
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C
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D
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E
思路引導 VIP
請觀察一下這五個反應物。在反應過程中,苯環都必須承受「帶負電荷」的中間狀態。請思考:如果苯環上已經帶有一個強力的「電子幫浦」(例如硝基),這個幫浦會如何影響負電荷的分布?與其他沒有這種幫浦的分子相比,它是否還需要透過形成那種極不穩定的「三鍵」中間體來完成反應呢?
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恭喜你準確地辨識出反應機構的差異!這題在有機化學中屬於中高難度的鑑別題,重點在於區分芳香族親核取代反應($S_NAr$)的兩大路徑:消除-加成(苯炔路徑)與加成-消除(Meisenheimer 配合物路徑)。大多數學生容易混淆兩者的反應條件,你能一眼看穿 (E) 選項的特殊性,表示你對取代基的誘導與共振效應掌握得非常紮實。
硝基的活化作用與 $S_NAr$ 機構
在選項 (E) 中,苯環上具有強大的拉電子基(EWG)——硝基($-NO_2$),且位於離去基($-Cl$)的鄰位(ortho)。這種結構在受親核試劑($OH^-$)攻擊時,能透過共振極有效地穩定帶負電荷的**邁森海默配合物(Meisenheimer complex)中間體。因此,該反應會直接走「加成-消除」路徑,而不需經過高能量、不穩定的苯炔(Benzyne)**中間體。相比之下,選項 (A) 和 (B) 缺乏強活化基或使用極強鹼,(C) 與 (D) 則是實驗室合成苯炔的典型前驅物,皆屬於苯炔機構。這題的切入點正是觀察苯環上是否有足夠強的拉電子基來避開苯炔的生成。