調查局三等申論題
108年
[化學鑑識組] 有機化學
第 一 題
📖 題組:
請以彎曲箭頭表示電子對(或電子(~)移動方向,寫出下列反應之反應機構(mechanism)。(每小題5分,共15分)
請以彎曲箭頭表示電子對(或電子(~)移動方向,寫出下列反應之反應機構(mechanism)。(每小題5分,共15分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
[圖示] (過氧化物與CH3CH2SH加熱反應)
思路引導 VIP
看到過氧化物(peroxide)及加熱條件,應立刻聯想到「自由基反應」。雙鍵與硫醇在過氧化物存在下,會進行反馬可尼可夫加成(anti-Markovnikov addition)。作答時須明確畫出單電子轉移的「單倒鉤箭頭(fishhook arrow)」,並將機構分為引發(Initiation)與傳播(Propagation)步驟。
小題 (二)
[圖示] (酮腙與NH2NH2 KOH 180 °C (Wolff-Kishner reduction)反應)
思路引導 VIP
看到 Wolff-Kishner 還原反應,核心概念為「強鹼去質子化與生成氮氣驅動反應」。解題時需依序畫出機構:強鹼拔去腙端基質子、共振轉移電子至碳上、碳負離子奪取質子,接著重複去質子化促使氮氣(N₂)離去,最後碳負離子再度質子化生成烷烴產物。
小題 (三)
[圖示] (甲基環丙基酮在hv(照光)下反應)
思路引導 VIP
看到酮類化合物在光照 (hν) 條件下反應,應立即聯想到 Norrish 反應。對比反應物與產物結構,發現總碳數由 10 減少為 9,且酮基 (=O) 消失,可確認發生了 Norrish Type I 脫羰反應 (-CO)。剩餘的雙自由基包含一個環丙基結構,極易發生 β-裂解開環並偶合,形成最終的二烯產物。解題關鍵在於全程使用「單倒鉤箭頭」正確描繪自由基的電子轉移。