免費開始練習
普考申論題 112年 [化學工程] 有機化學概要

第 四 題

📖 題組:
下列是一連串的反應:(每小題2分,共10分) (反應式:Diethyl malonate + 1,2-dibromoethane + NaOEt(2eq) -> A -> B -> C -> D) (一)寫出化合物A的結構? (二)寫出化合物B的結構? (三)寫出化合物C的結構? (四)寫出化合物D的結構? (五)化合物C在質譜中,它的[M]+和[M+2]+的高度比例大約是多少?
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (四)

寫出化合物D的結構?

思路引導 VIP

醯氯 (C) 與 Gilman 試劑 (Me2CuLi,二甲基銅鋰) 反應,會將醯氯平穩地轉換為甲基酮。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解析】醯氯與 Gilman 試劑 (Me₂CuLi) 發生親核醯基取代反應,氯被甲基取代,反應會停留在酮的階段而不會過度反應成醇。 【答案】化合物D為「環丙基甲基酮」(Cyclopropyl methyl ketone 或 1-cyclopropylethan-1-one)。結構為環丙烷環連接 -COCH₃ 基團。

小題 (一)

寫出化合物A的結構?

思路引導 VIP

這是丙二酸酯合成法(Malonic ester synthesis)的環化變體。2當量的鹼會先後拔除兩個α-氫,對 1,2-二溴乙烷進行兩次 SN2 反應,形成三元環。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解析】丙二酸二乙酯在 2 當量 NaOEt 作用下,會失去兩個 α-氫,並與 1,2-二溴乙烷發生兩次分子內外 SN2 烷基化反應,關環形成環丙烷。 【答案】化合物A為「環丙烷-1,1-二甲酸二乙酯」(Diethyl cyclopropane-1,1-dicarboxylate)。結構為一個環丙烷環,同一個碳上連接兩個 -COOCH₂CH₃ 基團。

小題 (二)

寫出化合物B的結構?

思路引導 VIP

化合物A在酸性條件下加熱 (1. H3O+, 2. heat)。首先會發生酯水解變成二羧酸,然後加熱促使 β-二酸發生脫羧反應 (decarboxylation),失去一個 CO2。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解析】化合物A在酸性條件下加熱,首先水解成環丙烷-1,1-二甲酸,接著發生脫羧反應(失去一分子二氧化碳)。 【答案】化合物B為「環丙烷甲酸」(Cyclopropanecarboxylic acid)。結構為一個環丙烷環上連接單一個 -COOH 基團。

小題 (三)

寫出化合物C的結構?

思路引導 VIP

羧酸 (B) 與亞硫醯氯 (SOCl2) 反應,這是將羧酸轉化為醯氯的標準反應。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解析】環丙烷甲酸與 SOCl₂ 反應,羥基 (-OH) 會被氯 (-Cl) 取代,生成對應的醯氯。 【答案】化合物C為「環丙烷甲醯氯」(Cyclopropanecarbonyl chloride)。結構為一個環丙烷環上連接 -COCl 基團。

小題 (五)

化合物C在質譜中,它的[M]+和[M+2]+的高度比例大約是多少?

思路引導 VIP

化合物C是環丙烷甲醯氯,含有一個氯原子。自然界中氯的同位素比例決定了這兩個質譜峰的高度比。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】利用氯原子同位素的天然豐度比例。 【解答】 化合物C含有單一個氯原子。氯在自然界中主要存在兩種同位素:³⁵Cl 與 ³⁷Cl,其天然豐度大約為 75% 與 25%。