調查局三等申論題
113年
[醫學鑑識組] 有機化學
第 一 題
📖 題組:
根據下列 2-methylbut-2-ene 的反應,請回答下列問題: 2-methylbut-2-ene ->(Reagent 1) 3-methylbutan-2-ol ->(Reagent 2) 2-chloro-3-methylbutane
根據下列 2-methylbut-2-ene 的反應,請回答下列問題: 2-methylbut-2-ene ->(Reagent 1) 3-methylbutan-2-ol ->(Reagent 2) 2-chloro-3-methylbutane
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
寫出如果 2-methylbut-2-ene 在酸性的水溶液中(H3O+)所得到的主要產物。(2 分)
思路引導 VIP
看到烯類在酸性水溶液(H3O+)中的反應,應立即聯想到「酸催化水合反應」。此反應遵循馬可尼可夫法則(Markovnikov's rule),解題關鍵在於判斷質子化後生成的碳陽離子中間體穩定度(三級大於二級),再由水分子進行親核攻擊得出主要產物。
小題 (二)
寫出由 2-methylbut-2-ene 合成 3-methylbutan-2-ol 的試劑(Reagent 1)。(6 分)
思路引導 VIP
首先比對反應物(烯類)與產物(醇類)的結構差異,發現發生了水合反應(加入 H 和 OH)。接著觀察區域選擇性(Regioselectivity),OH 基團接在雙鍵中取代基較少(氫較多)的碳上,屬於反馬可尼可夫加成(Anti-Markovnikov addition),因此必須聯想到硼氫化-氧化反應。
小題 (三)
寫出由 3-methylbutan-2-ol 合成 2-chloro-3-methylbutane 的試劑(Reagent 2)。(2 分)
思路引導 VIP
看到由醇類轉換為鹵代烷的反應,首先檢查碳骨架是否改變。本題為二級醇轉換為二級氯代烷,且相鄰碳為三級碳,若使用 HCl 會產生碳陽離子並發生 1,2-氫轉移(hydride shift)導致重排;因此必須選擇循 SN2 機制且不生成游離碳陽離子的試劑,如 SOCl2 (搭配 pyridine) 或 PCl3,以避免重排反應。