地特三等申論題
107年
[衛生檢驗] 有機化學
第 三 題
📖 題組:
四、請回答下列各問題:(每小題 5 分,共 20 分)
四、請回答下列各問題:(每小題 5 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (三)
舉例說明何謂「親核性共軛加成反應」(nucleophilic conjugate addition reaction)。
思路引導 VIP
看到本題應立即聯想到「1,4-加成反應」與「α,β-不飽和羰基化合物」。解題需先精確定義親核基攻擊 β-碳的原理,接著舉出經典實例(如 Gilman 試劑或 Michael 加成),並輔以文字精確描述反應機構(電子流向與中間體產生),以展現有機化學的專業度。
小題 (一)
三氟醋酸與 4, 4, 4-三氟丁酸何者酸性較強?並請說明原因。
思路引導 VIP
看到比較酸性強弱的題目,首要步驟是畫出分子的化學結構式,並比較它們解離後「共軛鹼」的穩定性。接著尋找取代基(此題為氟原子),利用「拉電子誘導效應 (-I effect)」以及「誘導效應隨距離遞減」的原則來推導結論。
小題 (二)
下式化合物可以進行分子內狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder reaction),請寫出其產物,並標示正確的立體化學。
思路引導 VIP
面對分子內狄耳士-阿德爾反應(IMDA),首先需在分子結構中定位「共軛雙烯」與「親雙烯體」,並將雙烯旋轉至 s-cis 構象。接著計算連接鏈長度以判定產物的併環骨架(如 5/6 或 6/6 併環),最後根據 Endo 法則(次級軌域作用)與立體專一性,精確判斷橋頭碳(bridgehead)的順反立體化學並以楔形鍵/虛線鍵標示。
小題 (四)
在相同的條件下,下列化合物對水的反應活性大小順序為何?並解釋其原因。C6H5COOC2H5、C6H5COCl、(C6H5CO)2O
思路引導 VIP
本題考查羧酸衍生物的「親核性醯基取代反應」。看到比較醯基衍生物反應活性的題目,考生應直覺聯想兩大判定因素:第一是「離去基的鹼性強弱(越弱越容易離去)」,第二是「取代基與羰基的共振穩定效應(共振越強,活性越低)」。
親核性共軛加成反應
💡 軟性親核試劑攻擊α,β-不飽和羰基化合物之β-碳的1,4-加成。
| 比較維度 | 1,2-直接加成 | VS | 1,4-共軛加成 |
|---|---|---|---|
| 親核試劑性質 | 硬性(如 RMgX, RLi) | — | 軟性(如 R2CuLi, RSH) |
| 主要攻擊位置 | 羰基碳(C=O) | — | β-碳(C=C 端) |
| 反應產物 | 烯丙醇類 | — | 飽和羰基化合物 |
| 控制因素 | 動力學控制(速度快) | — | 熱力學控制(產物穩) |
💬試劑的硬軟性質決定攻擊位點,軟性試劑促成穩定的共軛加成產物。