調查局三等申論題
110年
[醫學鑑識組] 有機化學
第 四 題
📖 題組:
以下的反應,是由起始物 A,在不同條件下與 HBr 反應,經由不同的反應機制而分別形成產物 B 和 C, (圖示:A為端烯 terminal alkene。A 加入 HBr 生成 B。A 加入 HBr, RO-OR, heat 生成 C) (一)寫出形成化合物 B 的機制。(2 分) (二)寫出形成化合物 C 的機制。(4 分) (三)以上那一個化合物,B 或 C,是屬於馬可尼可夫法則(Markovnikov rule)加成的產物?(2 分) (四)以上那一個化合物,B 或 C,是屬於反馬可尼可夫法則(anti-Markovnikov rule)加成的產物?(2 分)
以下的反應,是由起始物 A,在不同條件下與 HBr 反應,經由不同的反應機制而分別形成產物 B 和 C, (圖示:A為端烯 terminal alkene。A 加入 HBr 生成 B。A 加入 HBr, RO-OR, heat 生成 C) (一)寫出形成化合物 B 的機制。(2 分) (二)寫出形成化合物 C 的機制。(4 分) (三)以上那一個化合物,B 或 C,是屬於馬可尼可夫法則(Markovnikov rule)加成的產物?(2 分) (四)以上那一個化合物,B 或 C,是屬於反馬可尼可夫法則(anti-Markovnikov rule)加成的產物?(2 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (四)
以上那一個化合物,B 或 C,是屬於反馬可尼可夫法則(anti-Markovnikov rule)加成的產物?(2 分)
思路引導 VIP
看到題目先辨識反應條件差異。烯類與 HBr 反應時,若加入過氧化物(RO-OR)並加熱,反應會改走自由基機制(過氧化物效應),使溴原子加成在取代基較少的碳上,生成反馬可尼可夫產物。
小題 (一)
寫出形成化合物 B 的機制。(2 分)
思路引導 VIP
看到端烯類加上 HBr 且無過氧化物條件,應立即聯想到「親電加成反應(Electrophilic addition)」。畫機制時,必須準確使用彎曲箭頭展現 π 鍵攻擊質子形成「較穩定碳陽離子(三級)」的步驟,最後再由鹵素陰離子進行親核攻擊完成反應。
小題 (二)
寫出形成化合物 C 的機制。(4 分)
思路引導 VIP
看到過氧化物(RO-OR)與加熱條件,應立刻聯想到「自由基加成反應」(Radical addition reaction)。解題關鍵在於分階段寫出鏈鎖反應的起始(Initiation)與傳播(Propagation)步驟,並特別說明溴自由基會優先加成於端碳,以形成較穩定的三級碳自由基中間體,最終導出反馬可尼可夫產物。
小題 (三)
以上那一個化合物,B 或 C,是屬於馬可尼可夫法則(Markovnikov rule)加成的產物?(2 分)
思路引導 VIP
看到馬可尼可夫法則,首先回想其定義與適用條件:在烯烴的親電加成反應中,質子(H⁺)會加在原先含氫數較多的雙鍵碳上。接著觀察反應條件,純 HBr 為親電加成(產物 B),而含有過氧化物(RO-OR)的條件會走自由基機制(產物 C)。