高考申論題
112年
[化學工程] 有機化學
第 六 題
📖 題組:
二、設計以下合成, (一)提供合成化合物1的試劑與條件?(3分) (二)提供合成化合物2的試劑與條件?(3分) (三)當化合物2與KOt-Bu在t-BuOH的反應條件下,寫出其反應速率方程式?(3分) (四)當化合物2與甲醇(MeOH)和加熱的反應條件下,寫出其反應速率方程式?(3分) (五)提供合成化合物4的試劑與條件?(3分) (六)提供合成化合物5的試劑與條件?(3分) (七)提供合成化合物6的試劑與條件?(2分)
二、設計以下合成, (一)提供合成化合物1的試劑與條件?(3分) (二)提供合成化合物2的試劑與條件?(3分) (三)當化合物2與KOt-Bu在t-BuOH的反應條件下,寫出其反應速率方程式?(3分) (四)當化合物2與甲醇(MeOH)和加熱的反應條件下,寫出其反應速率方程式?(3分) (五)提供合成化合物4的試劑與條件?(3分) (六)提供合成化合物5的試劑與條件?(3分) (七)提供合成化合物6的試劑與條件?(2分)
📝 此題為申論題,共 7 小題
小題 (六)
提供合成化合物5的試劑與條件?(3分)
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將化合物3(α-甲基苯乙烯,具有末端雙鍵)轉換為化合物5(苯乙酮,Acetophenone)。此為烯類的氧化斷裂(Oxidative cleavage)反應,將C=C雙鍵切斷並轉換為C=O雙鍵。
小題 (一)
提供合成化合物1的試劑與條件?(3分)
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從苯(Benzene)合成異丙苯(Isopropylbenzene或Cumene)。這是典型的傅-克烷基化反應(Friedel-Crafts alkylation)。需要提供烷基源和路易斯酸催化劑。
小題 (二)
提供合成化合物2的試劑與條件?(3分)
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將異丙苯轉換為2-溴-2-苯基丙烷(即化合物2),這是在苄基位置(Benzylic position)進行的自由基鹵化反應。因為苄基自由基非常穩定,此位置的氫極易被取代。
小題 (三)
當化合物2與KOt-Bu在t-BuOH的反應條件下,寫出其反應速率方程式?(3分)
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化合物2是三級鹵代烷。加入強且具大立體障礙的鹼(第三丁醇鉀,KOt-Bu),會發生雙分子脫去反應(E2)。E2機制的速率由受質與鹼的濃度共同決定。
小題 (四)
當化合物2與甲醇(MeOH)和加熱的反應條件下,寫出其反應速率方程式?(3分)
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化合物2是三級鹵代烷。甲醇是弱親核劑兼弱鹼。在加熱條件下,容易發生單分子反應(SN1 或 E1)。無論是SN1或E1,其速率決定步驟皆為鹵素離去形成碳陽離子的過程,只與受質濃度有關。
小題 (五)
提供合成化合物4的試劑與條件?(3分)
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由化合物3(α-甲基苯乙烯)合成化合物4(含有1,1-二氯環丙烷環的衍生物)。這是典型的卡賓(Carbene)對雙鍵的環加成反應。需要產生二氯卡賓(:CCl2)。
小題 (七)
提供合成化合物6的試劑與條件?(2分)
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由化合物5(苯乙酮,酮類)合成化合物6(乙酸苯酯,酯類)。這是在羰基旁插入氧原子的反應,標準的人名反應是Baeyer-Villiger氧化反應。