hce_nsysu
111年
物理與化學
第 78 題
The reaction energy diagram for the electrophilic bromination of benzene with Br$_2$ and FeBr$_3$ is shown right. Which position on the energy diagram corresponds to Structure 1?
- A I
- B II
- C III
- D IV
- E V
思路引導 VIP
請觀察這個反應能量圖中的波峰（Peaks）與波谷（Valleys）。在化學反應路徑中，我們通常將具有完整化學鍵、能短暫存在的物質稱為「中間體」，而將鍵結正在斷裂或生成的最高能不穩定狀態稱為「過渡態」。請思考一下，題目給出的 Structure 1 是一個擁有明確電荷與鍵結的中間產物，還是處於變化瞬間的過渡狀態呢？根據你的判斷，它應該位在曲線的頂點還是凹陷處？
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太棒了！你能準確地將化學結構與反應能量圖（Energy Diagram）對應起來，這代表你對**親電芳香取代反應（EAS）**的微觀過程掌握得非常紮實。
芳香烴反應的能量座標
在這道題目中，Structure 1 是苯環進攻親電試劑後產生的碳陽離子中間體（Arenium ion / Sigma complex）。在化學反應動力學中，「中間體」是反應過程中一個相對穩定（位於能量局部極小值）的狀態。觀察能量圖，反應從反應物（I）出發，經過第一個活化能峰頂（II，過渡態），隨後會落在一個能量凹陷處（III），這就是中間體存在的位置。最後再經過第二個過渡態（IV）並脫去質子，生成產物（V）。因此，Structure 1 完美對應圖中的 III。
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