高考申論題
109年
[生物技術] 有機化學
第 一 題
📖 題組:
五、請寫出D-galatose與下列試劑反應的產物:(每小題3分,共15分)
五、請寫出D-galatose與下列試劑反應的產物:(每小題3分,共15分)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
(一)Br2和H2O
思路引導 VIP
看到溴水(Br2/H2O)與單醣反應,應立即聯想到「溫和氧化反應」。該試劑具有高度選擇性,僅會將醛糖C1的醛基(-CHO)氧化成羧基(-COOH),而不會氧化C6的一級醇,進而生成對應的醛糖酸(Aldonic acid)。
小題 (二)
(二)過量CH3I,Ag2O
思路引導 VIP
看到醣類與過量 CH3I/Ag2O 反應,應立即聯想到「完全甲基化反應」(Exhaustive methylation)。解題關鍵在於辨識出不僅分子內所有的醇羥基會轉變為甲醚(-OCH3),異頭碳(anomeric carbon)上的半縮醛羥基也會發生反應形成縮醛(acetal,即糖苷鍵),最終生成五個位置皆被甲基化的產物。
小題 (三)
(三)H2/Ni
思路引導 VIP
看到單醣與 H2/Ni 反應,應立即聯想到「催化加氫還原反應」。D-galactose 開鏈形式的 C1 醛基會被還原成一級醇,生成對應的醣醇(alditol),作答時需特別點出產物為內消旋(meso)化合物的立體化學特徵以獲取高分。
小題 (四)
(四)CH3OH,H+
思路引導 VIP
看到還原糖(D-galactose)與醇類(CH3OH)在酸性(H+)條件下反應,應立即聯想到「Fischer 醣苷化反應」。此反應的重點在於:只會針對 C1 異頭碳(anomeric carbon)的半縮醛羥基進行縮醛化反應,形成糖苷鍵(-OCH3),其餘碳上的羥基不反應,且產物必然是 α 與 β 兩種異構物的混合物。
小題 (五)
(五)過量HIO4
思路引導 VIP
看到 D-半乳糖與過量 HIO₄ 反應,應立刻聯想到「過碘酸氧化裂解反應(Periodate cleavage)」。接著分析 D-半乳糖的直鏈結構,找出會被切斷的相鄰羥基與羰基(C-C 鍵),並判斷:醛基與被上下雙重切斷的二級醇會生成甲酸,而末端的一級醇則生成甲醛。