高考申論題
105年
[化學工程] 有機化學
第 一 題
📖 題組：
就下列每小題中，各對有機化合物，試比較其酸性大小，並以“＞”或“＜”表示。（每小題 2 分，共 10 分） (一) $CH_3CH_2OH$ and $CH_3CH_2SH$ (二) 丙酮醛 (2-oxopropanal) 與 乙醯乙酸乙酯 (ethyl 3-oxobutanoate) (三) p-methoxyphenol and p-nitrophenol (四) Anilinium ion and Piperidinium ion (五) $CH_3COOH$ and $CF_3COOH$
就下列每小題中，各對有機化合物，試比較其酸性大小，並以“＞”或“＜”表示。（每小題 2 分，共 10 分） (一) $CH_3CH_2OH$ and $CH_3CH_2SH$ (二) 丙酮醛 (2-oxopropanal) 與 乙醯乙酸乙酯 (ethyl 3-oxobutanoate) (三) p-methoxyphenol and p-nitrophenol (四) Anilinium ion and Piperidinium ion (五) $CH_3COOH$ and $CF_3COOH$
📝 此題為申論題，共 5 小題
小題 (一)
$CH_3CH_2OH$ and $CH_3CH_2SH$
思路引導 VIP
比較有機酸酸性的核心法則是「評估共軛鹼的穩定度」。本題去質子化後的核心原子 O 與 S 屬同族元素，需利用「原子半徑大小」效應來判斷負電荷的分散能力。
小題 (二)
丙酮醛 (結構為 $CH_3COCHO$) 與 乙醯乙酸乙酯 (結構為 $CH_3COCH_2COOEt$)
思路引導 VIP
評估碳氫鍵(C-H)酸性大小的核心在於分析其「共軛鹼的穩定度」。考生應先找出兩化合物中最酸的 α-氫位置，接著畫出失去質子後的碳陰離子結構，並比較兩者是否能透過共振效應將負電荷有效分散至電負度較高的氧原子上。
小題 (三)
p-methoxyphenol and p-nitrophenol
思路引導 VIP
看到苯酚衍生物比較酸性，直覺要畫出其共軛鹼（苯氧陰離子），並分析對位取代基的電子效應。強拉電子基（如硝基）能透過共鳴與誘導效應穩定陰離子使酸性增加，而具孤對電子的推電子基（如甲氧基）會使陰離子不穩定，導致酸性下降。
小題 (四)
Anilinium ion ($PhNH_3^+$) and Piperidinium ion ($C_5H_{10}NH_2^+$)
思路引導 VIP
比較胺類共軛酸的酸性時，應先轉化為比較其「共軛鹼」的鹼性大小。接著利用共振效應（電子非定域化）與誘導效應判斷共軛鹼提供孤對電子的能力：共軛鹼越弱，其對應的共軛酸酸性就越強。
小題 (五)
$CH_3COOH$ and $CF_3COOH$
思路引導 VIP
判斷酸性強弱的核心關鍵在於分析「共軛鹼的穩定度」。請觀察兩者取代基的電子效應：評估陰電性極強的氟原子所產生的拉電子誘導效應（-I effect），如何分散共軛鹼的負電荷，並與具有微推電子效應（+I effect）的甲基進行對比。