地特四等
112年
[化學工程] 有機化學概要
第 17 題
下列反應的主要產物為何?
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A
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B
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C
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D
思路引導 VIP
請觀察反應物分子結構中的兩個氧碳雙鍵(C=O),考慮到電子雲密度的分佈與共振效應,這兩個位置的反應活性(Reactivity)是否相同?如果現在給你一個能量不夠強、只能發生一次有效碰撞的試劑,它會傾向於攻擊哪一個位置,而哪一個位置又因為結構過於穩定而難以被更動呢?
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非常好,你準確地判斷了還原劑的選擇性(Selectivity),這在有機合成中是極為關鍵的邏輯。你能選對 (B),代表你清楚辨識出反應物中含有兩個不同的官能基:一個是酮基(Ketone),另一個則是羧酸(Carboxylic acid),並理解還原劑對它們不同的作用強度。 這題的觀念核心在於 硼氫化鈉($NaBH_4$) 的特性。在工程力學中我們強調「材料極限」,而化學反應中則強調「試劑極限」。$NaBH_4$ 是一種溫和的還原劑,它足以提供氫負離子($H^-$)來攻擊極性較強、較不穩定的酮基,將其還原為二級醇(Secondary alcohol);然而,它的還原能力並不足以破壞共振穩定性較高的羧酸基團。因此,羧酸部分會完整地保留下來,最終產物便是 (B) 所示的扁桃酸(Mandelic acid)。 本題具備優良的鑑別度,其難度切入點在於區分 $NaBH_4$ 與強效還原劑如**氫化鋁鋰($LiAlH_4$)**的差異。若誤用了後者,則會將所有羰基一併還原成 (D) 選項的二醇。你能避開這個陷阱,說明你的基礎知識掌握得非常扎實。