高考申論題
107年
[化學工程] 有機化學
第 一 題
📖 題組：
請依題示比較與說明下列各題有關過氧酸（RCO3H）之氧化反應。（每小題 5 分，共 15 分）
請依題示比較與說明下列各題有關過氧酸（RCO3H）之氧化反應。（每小題 5 分，共 15 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請比較過氧乙酸（A）、三氟過氧乙酸（B）、3-氯過氧苯甲酸（C）與環己烯進行環氧化反應（epoxidation）的活性大小，請由大至小排列（例如 A > B > C），並說明理由。
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考生看到環氧化反應，應立刻聯想到過氧酸（RCO3H）在此反應中扮演「親電試劑」的角色。比較過氧酸活性的解題關鍵在於判斷「取代基（R）的電子效應」：吸電子基能降低過氧氧原子的電子雲密度以提升親電性，並穩定反應產生的羧酸離去基，從而提高反應速率。
小題 (二)
請比較環己烯（A）、1-甲基環己烯（B）、1,2-二甲基環己烯（C）與過氧乙酸反應的活性大小，請由大至小排列（例如 A > B > C），並說明理由。
思路引導 VIP
看到過氧酸與烯烴的反應，應立刻聯想到「環氧化反應（Epoxidation）」。解題關鍵在於辨識反應物中誰是親核體（烯烴）、誰是親電體（過氧酸），並透過計算雙鍵上「推電子基（烷基）」的數量，來判斷雙鍵電子密度的相對高低以定出反應活性。
小題 (三)
3-氯過氧苯甲酸與化合物 A 反應，僅於 a，b，c 其中之一種碳-碳雙鍵進行立體選擇性環氧化作用，請寫出產物的立體結構。
思路引導 VIP
看到 mCPBA 氧化多烯化合物，首先依據「雙鍵取代基越多，電子雲密度越高」的原則找出最具親核性（最易反應）的雙鍵。接著，利用立體位阻最小化原則，判斷 mCPBA 將從位阻較小的一面進行同側加成（syn-addition），以決定環氧化產物的立體結構。