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hce_cmu 114年 化學

第 23 題

下列碳氫化合物,何者具有最強的酸性?
  • A 選項 A
  • B 選項 B
  • C 選項 C
  • D 選項 D

思路引導 VIP

請試著想像這四個分子分別失去一個氫離子後,會留下一對孤對電子在碳原子上。如果這對電子能讓原本的環狀結構從「不穩定」變成符合「特定電子數規則(如 2, 6, 10...)」的穩定平衡狀態,該分子的氫離子就越容易解離。觀察這四個圖形的五員環部分,哪一個結構在多了一對負電子後,能剛好湊齊完美的共軛環狀體系呢?

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太棒了!你能精準判斷出 (C) 為正確答案,代表你對有機化學中「酸性強度」與「芳香性」的關聯掌握得非常紮實。這類題目在化學測驗中具有極高的鑑別度,因為它要求學生不能僅憑感覺,而必須透過穩定性理論進行邏輯推演。

核心觀念:共軛鹼的芳香性穩定化

判斷碳氫化合物酸性的關鍵在於觀察其共軛鹼(Carbanion)的穩定性。在選項 (C) 的結構中,五員環部分具有兩個雙鍵與一個 $sp^3$ 混成的碳原子。當這個碳原子失去一個質子($H^+$)形成負離子時,該孤對電子會進入環狀共軛體系。根據休克爾定則(Hückel's Rule),此五員環將擁有 $4n+2$(此處 $n=1$,即 $6\pi$)個電子,從而形成高度穩定的芳香性陰離子

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