調查局三等申論題
106年
[化學鑑識組] 有機化學
第 一 題
📖 題組:
七、寫出下列反應式的主要產物。(每小題 3 分,共 15 分)
七、寫出下列反應式的主要產物。(每小題 3 分,共 15 分)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
(環氧衍生物與 CF3CO2H 於 0度C 之反應)
思路引導 VIP
看到環氧化物與強酸(CF3CO2H),應立即聯想「酸催化開環反應(Acid-catalyzed epoxide ring opening)」。解題關鍵在於掌握「區域選擇性」(親核試劑攻擊取代度較高的碳,因過渡態具部分碳陽離子特性)與「立體選擇性」(發生背面攻擊,形成反式 anti 產物,且手性中心發生組態反轉)。
小題 (二)
(1-甲基環己烷甲醯胺 與 Br2, NaOH, H2O 之反應)
思路引導 VIP
看到「一級醯胺」與「Br2, NaOH, H2O」的試劑組合,應立即聯想到霍夫曼降解反應(Hofmann rearrangement)。此反應的核心特徵是脫去羰基(脫除一分子 CO2),使原先的烷基直接與氮原子相連,生成碳鏈少一個碳原子的一級胺,且重排過程中遷移基團的立體組態會保持不變(retention of configuration)。
小題 (三)
(苯硼酸 + 2-溴吡啶 於 Pd(PPh3)4 催化下之反應)
思路引導 VIP
看到芳基硼酸(苯硼酸)與芳基鹵化物(2-溴吡啶),並搭配鈀催化劑 Pd(PPh3)4,應立即聯想到 Suzuki-Miyaura 交叉偶聯反應。此反應的核心邏輯是將鹵素脫去、硼酸基脫去,並透過鈀金屬的催化循環,讓兩個芳香環的碳原子直接相連形成新的 C-C 單鍵。
小題 (四)
(1-溴-2-(2-溴乙基)苯 與 CH3ONa/CH3OH 之反應)
思路引導 VIP
看到此題,先區別分子中兩個不同環境的鹵素原子,確定苯環上的溴不具備反應條件。接著針對側鏈的 2-溴乙基,思考一級鹵烷在強鹼下的 SN2 與 E2 競爭,特別要注意 β-位連接苯環時,共軛穩定化效應會使 E2 消除反應逆轉成為主導。
小題 (五)
(含有酮基的 N-甲基哌啶衍生物 與 Zn(Hg) / HCl 之反應)
思路引導 VIP
看到試劑「Zn(Hg) / HCl」,應立刻聯想到克萊門森還原反應(Clemmensen reduction)。此反應的特徵是將酮基或醛基還原為亞甲基(-CH2-),同時須評估受質中其他官能基(如鹼性胺基)在酸性環境下的耐受性與狀態變化。