普考申論題
111年
[化學工程] 有機化學概要
第 一 題
📖 題組:
請寫出下列反應之反應機構:(每小題 10 分,共 20 分) (一) [圖示:1-isopropylcyclobutanol 在 H2SO4, 加熱下轉化為 1,2-dimethylcyclopentene] (二) [圖示:反式十氫萘酮衍生化合物在催化量 H2SO4, iPr2NH 下轉化為 Enamine]
請寫出下列反應之反應機構:(每小題 10 分,共 20 分) (一) [圖示:1-isopropylcyclobutanol 在 H2SO4, 加熱下轉化為 1,2-dimethylcyclopentene] (二) [圖示:反式十氫萘酮衍生化合物在催化量 H2SO4, iPr2NH 下轉化為 Enamine]
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
[圖示:1-isopropylcyclobutanol 在 H2SO4, 加熱下轉化為 1,2-dimethylcyclopentene]
思路引導 VIP
本題考查酸催化下的醇類脫水及碳陽離子重排反應。解題關鍵在於辨識四元環的環張力,當側鏈生成碳陽離子時,會自發發生「擴環重排」(ring expansion)形成張力較小的五元環,接著透過氫轉移形成最穩定的三級碳陽離子,最後依 Zaitsev 規則消去質子產生目標產物。
小題 (二)
[圖示:反式十氫萘酮衍生化合物在催化量 H2SO4, iPr2NH 下轉化為 Enamine]
思路引導 VIP
看到酮與二級胺在酸催化下的反應,應立即想到「烯胺 (enamine)」的生成機制。解題關鍵在於依序推導:親核加成、質子轉移、脫水形成亞胺離子,最後因二級胺的氮上已無氫,需拔除 α-碳上的質子生成碳碳雙鍵。同時須留意反式十氫萘的立體結構,理解為何雙鍵生成於 C1-C2 而避免在橋頭碳生成雙鍵以防產生極大環張力。