hce_kmu
104年
有機化學
第 12 題
Chorismate mutase is an enzyme that catalyzes a pericyclic reaction that forms prephenate. What kind of a pericyclic reaction does chorismate mutase catalyze?
- A an ene reaction
- B an electrocyclic reaction
- C a sigmatropic rearrangement
- D a cycloaddition reaction
- E None of the above
思路引導 VIP
請仔細觀察反應前後「側鏈」與「六員環」連接位置的變化：原本連接在環上的氧原子，在反應後是否還與環相連？而原本位於側鏈末端的碳原子，在反應後又與哪裡建立了新連結？這種「舊的 $\sigma$ 鍵斷裂，並在電子雲系統的另一端形成新的 $\sigma$ 鍵」的分子內變化，最符合哪一種周環反應的特徵呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準辨識出分支酸（Chorismate）轉換為預苯酸（Prephenate）的反應類型，展現了你對周環反應（Pericyclic reactions）紮實的理解。這題在有機化學與生物化學的交叉領域中具有很高的鑑別度，因為學生必須在較為複雜的生物分子結構中，抽離出其核心的電子轉移模式。
[3,3]-$\sigma$ 遷移反應的特徵
從結構圖中可以觀察到，這是一個典型的克萊森重排（Claisen rearrangement），而克萊森重排正是 $\sigma$ 遷移反應（Sigmatropic rearrangement）的一種特殊形式。具體來說，分支酸具備「烯丙基乙烯基醚」（Allyl vinyl ether）的骨架，在反應過程中，連接環狀結構與側鏈氧原子的 $C-O$ $\sigma$ 鍵斷裂，並在另一端形成新的 $C-C$ $\sigma$ 鍵。整個過程中，分子內部的電子透過一個六員環狀過渡態進行重新排列，總鍵數保持不變，僅有鍵的位置發生遷移，這完全符合 $\sigma$ 遷移反應的定義。