普考申論題
111年
[化學工程] 有機化學概要
第 二 題
📖 題組:
請寫出下列反應之主要反應產物:(請表示正確的立體化學,每小題 2 分,共 10 分) (一) [圖示:Phenyl allyl ether 加熱] (二) [圖示:1-fluoro-2-nitro-4-cyanobenzene + NaOEt, 加熱] (三) [圖示:Ethyl cinnamate + Me2CuLi; H2O] (四) [圖示:3-cyclopentylpropanoic acid + 少量 P, Br2] (五) [圖示:3,5-dimethylbenzyl alcohol + SOCl2, pyridine]
請寫出下列反應之主要反應產物:(請表示正確的立體化學,每小題 2 分,共 10 分) (一) [圖示:Phenyl allyl ether 加熱] (二) [圖示:1-fluoro-2-nitro-4-cyanobenzene + NaOEt, 加熱] (三) [圖示:Ethyl cinnamate + Me2CuLi; H2O] (四) [圖示:3-cyclopentylpropanoic acid + 少量 P, Br2] (五) [圖示:3,5-dimethylbenzyl alcohol + SOCl2, pyridine]
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (二)
[圖示:1-fluoro-2-nitro-4-cyanobenzene + NaOEt, 加熱]
思路引導 VIP
看到鹵素苯環(特別是氟)的鄰、對位接有強吸電子基(如 -NO2, -CN),且加入強親核試劑(如 NaOEt)並加熱,應立刻聯想到親核芳香族取代反應(SNAr)。由於氟原子高電負度及其鄰、對位吸電子基能極大穩定中間體(Meisenheimer complex),氟將作為離去基被乙氧基(-OEt)取代。
小題 (一)
[圖示:Phenyl allyl ether 加熱]
思路引導 VIP
看到烯丙基芳基醚(allyl aryl ether)加上加熱條件,應直覺聯想到「克萊森重排反應(Claisen rearrangement)」。此為一種類型的 [3,3]-σ遷移反應,烯丙基會轉移至苯環的鄰位,接著透過互變異構恢復芳香性,形成對應的酚。
小題 (三)
[圖示:Ethyl cinnamate + Me2CuLi; H2O]
思路引導 VIP
看到 α,β-不飽和酯類與 Gilman 試劑 (R₂CuLi),應立刻想到「1,4-共軛加成 (conjugate addition)」。Gilman 試劑為軟性親核試劑,不會直接攻擊羰基碳,而是將烷基專一性地加在 β-碳上,形成烯醇負離子後經水質子化得到飽和產物。
小題 (四)
[圖示:3-cyclopentylpropanoic acid + 少量 P, Br2]
思路引導 VIP
看到羧酸與「少量 P, Br2」的試劑組合,應立刻聯想到 Hell-Volhard-Zelinsky (HVZ) 反應。該反應具高度區域選擇性,會專一性地在羧酸的 α-碳上進行溴化。思考時需特別注意產物新生成的手性中心及其立體化學特徵(外消旋體)。
小題 (五)
[圖示:3,5-dimethylbenzyl alcohol + SOCl2, pyridine]
思路引導 VIP
看到試劑 SOCl₂(亞硫醯氯)與 pyridine(吡啶)作用於醇類,應立即聯想到這是將醇轉化為氯代烷的經典反應。觀察反應物可知反應部位為一級醇(苄醇)的羥基(-OH),該基團會直接被取代為氯原子(-Cl)。