免費開始練習
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)
📝 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)。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】本題測驗「酸催化環氧化物開環反應(Acid-catalyzed epoxide ring opening)」,核心考點為產物的區域選擇性與立體化學。 【論述】 一、 反應機構(Mechanism)

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)。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用霍夫曼降解反應(Hofmann rearrangement)推導產物結構。 【詳解】 已知:

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。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】本反應為標準的 Suzuki-Miyaura 交叉偶聯反應(Suzuki coupling)。 【反應分析】 一、反應物與試劑

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。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】評估分子內不同鹵素的反應活性,並利用 β-碳連接苯環之結構特徵,判斷強鹼條件下 SN2 取代與 E2 消除競爭的主導路徑。 【詳解】 已知:反應物為 1-溴-2-(2-溴乙基)苯,含有一個芳基溴與一個脂肪族一級溴(側鏈 -CH₂CH₂Br)。試劑 CH₃ONa/CH₃OH 兼具強鹼性與強親核性。

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。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】本題考查克萊門森還原反應(Clemmensen reduction)的化學轉換特性。 【解答】 推導:Zn(Hg) 與濃 HCl 的組合為克萊門森還原試劑,其主要作用是將醛類或酮類的羰基(C=O)徹底脫氧,還原為亞甲基(-CH2-)。

升級 VIP 解鎖