高考申論題
110年
[化學工程] 有機化學
第 三 題
📖 題組：
請問完成下列反應所需的反應試劑為何？（20 分）
請問完成下列反應所需的反應試劑為何？（20 分）
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (三)
苯 變成 對硝基氯苯 (1-chloro-4-nitrobenzene)
思路引導 VIP
看到雙取代苯合成題，首要考量是取代基的「導向效應」來決定反應的先後順序。此題目標產物為對位取代（para-substituted），故必須先引入鄰/對位導向基（-Cl），再引入間位導向基（-NO2），否則反應順序錯誤會得到間位產物。
小題 (一)
Br 變成 Br 偕二溴物
思路引導 VIP
觀察反應物與產物結構，本題為一級溴代烷轉換為二級溴代烷的官能基位置異構化。解題關鍵為採用「先消去、後加成」的兩步驟策略：先透過 E2 脫去反應將溴代烷轉為末端烯類，再利用氫溴酸進行馬可尼可夫加成反應（Markovnikov addition），即可將溴原子精準放置於二級碳上。
小題 (二)
苯 變成 丙基苯
思路引導 VIP
看到苯環接上三個碳以上的直鏈烷基，必須立刻警覺「不能直接使用 Friedel-Crafts 烷基化」，因為會發生碳陽離子重排產生支鏈烷基苯。解題關鍵在於採用「先醯基化 (Acylation)，後還原 (Reduction)」的兩步合成策略。
小題 (四)
溴代環戊烷 變成 2-環戊基乙醇
思路引導 VIP
觀察反應物與產物結構，發現產物比反應物多出一個碳原子，且官能基為一級醇。此類「增加一個碳的一級醇」合成，首選策略是將鹵代烷製備為格林納試劑（Grignard reagent），再與甲醛（Formaldehyde）進行親核加成反應，最後酸性水解。
芳香環 EAS 合成
💡 取代基導向效應決定多取代苯合成反應之先後順序。
🔗 對硝基氯苯合成流程
- 1 第一步：氯化反應 — 使用 Cl2/FeCl3 產生氯苯，建立鄰對位導向環境。
- 2 第二步：硝化反應 — 加入 HNO3/H2SO4 混酸，使硝基進入氯基之對位。
- 3 第三步：異構物分離 — 利用物理性質差異（如熔點）分離對位與鄰位產物。
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🔄 延伸學習：延伸學習：若環上已有強去活化基（如硝基），則無法進行 F-C 烷基化反應。
