普考申論題
109年
[化學工程] 有機化學概要
第 五 題
📖 題組：
請寫出下列反應方程式的主要產物結構式：（每小題2分，共10分） (一) (2-bromoethyl)cyclohexane + NaCN → (二) cyclopentanol + NaOCl / HOAc → (三) anisole + 3 Br2 / H2O → (四) cyclopentanecarbaldehyde + (1) PhMgBr, ether (2) H3O+ → (五) 1-methylcyclohexene + concd. KMnO4 →
請寫出下列反應方程式的主要產物結構式：（每小題2分，共10分） (一) (2-bromoethyl)cyclohexane + NaCN → (二) cyclopentanol + NaOCl / HOAc → (三) anisole + 3 Br2 / H2O → (四) cyclopentanecarbaldehyde + (1) PhMgBr, ether (2) H3O+ → (五) 1-methylcyclohexene + concd. KMnO4 →
📝 此題為申論題，共 5 小題
小題 (五)
1-methylcyclohexene + concd. KMnO4 →
思路引導 VIP
看到濃過錳酸鉀（concd. KMnO4）與烯類，應立刻聯想「氧化斷裂反應（Oxidative Cleavage）」。接著分析雙鍵兩側碳上的取代基：若碳上有氫原子，最終會被氧化成羧酸；若碳上無氫原子（如接烷基），則會被氧化成酮。本題為環狀分子，斷裂後會發生開環反應。
小題 (一)
(2-bromoethyl)cyclohexane + NaCN →
思路引導 VIP
判斷反應物為一級鹵烷，與強親核試劑 (CN⁻) 反應，優先考慮進行 SN2（雙分子親核取代）反應。解題關鍵在於將離去基團 (-Br) 直接替換為親核基團 (-CN)。
小題 (二)
cyclopentanol + NaOCl / HOAc →
思路引導 VIP
看到 NaOCl/HOAc 試劑，應聯想到它會產生次氯酸(HOCl)，是一種溫和且環保的氧化劑。接著確認反應物為 cyclopentanol (環戊醇)，屬於二級醇，二級醇被氧化後必定生成對應的酮類。
小題 (三)
anisole + 3 Br2 / H2O →
思路引導 VIP
看到苯環上帶有強活化基（-OCH3）並與過量鹵素（3 Br2 / H2O）反應，應聯想到多重親電性芳香族取代反應（EAS）。-OCH3 為鄰/對位導向基，且高度活化苯環，會在所有鄰、對位發生完全鹵化。
小題 (四)
cyclopentanecarbaldehyde + (1) PhMgBr, ether (2) H3O+ →
思路引導 VIP
本題考查 Grignard 試劑的親核加成反應。看到醛類加上 RMgX，應立即聯想到會生成二級醇。PhMgBr 提供苯基親核劑攻擊羰基碳，隨後酸水解將氧負離子質子化。