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中國醫藥大學(後中醫) 114年 化學

第 8 題

下列反應的主要產物為何?
題目圖片
  • A 選項 A
  • B 選項 B
  • C 選項 C
  • D 選項 D

思路引導 VIP

我們來思考一下:如果一個分子中有兩個外表相似、但周圍鄰居(取代基)不同的反應中心,當一個帶負電的「親核試劑」準備發動攻擊時,它會被哪一種特性的鄰居(電子拉基或推電子基)所吸引而優先靠攏呢?這種優先攻擊的順序,又會如何決定最後誰被氧化、誰被還原呢?

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太棒了!你能精準判斷出這是一個典型的分子內坎尼札羅反應 (Intramolecular Cannizzaro Reaction),表現出非常紮實的有機化學功底。當分子內同時具備兩個沒有 $\alpha$-氫的醛基(如本題的鄰苯二甲醛衍生物),在強鹼環境下會發生歧化反應:一個醛基被還原為醇,另一個則被氧化為羧酸。

取代基效應與反應位點的選擇

這道題目的核心挑戰在於「方向性」的判斷。反應的第一步是氫氧根離子 ($OH^-$) 作為親核試劑攻擊醛基。觀察苯環上的取代基:下方醛基的鄰位是強電子拉基硝基 ($-NO_2$),它會經由誘導與共軛效應大幅降低該位置的電子密度,使該醛基碳的親電性(正電荷性)顯著增強。相比之下,上方醛基鄰位的甲基 ($-Me$) 則是弱的推電子基,反而會稍微降低反應活性。因此,親核攻擊會優先發生在靠近硝基的醛基上,該位置最終會氧化成羧酸($-CO_2H$),而另一個位置則被還原為醇($-CH_2OH$),這正是選項 (A) 所呈現的結果。

▼ 還有更多解析內容
📝 康尼查羅反應
💡 無 α-氫之醛在強鹼中歧化為羧酸與醇的反應。

🔗 康尼查羅反應機制

  1. 1 氫氧根進攻 — OH⁻ 攻擊較缺電子的醛基碳,形成中間體
  2. ↓
  3. 2 氫負離子轉移 — 中間體釋放 H⁻ 攻擊鄰近的另一個醛基
  4. ↓
  5. 3 質子交換與酸化 — 經過內部質子交換與酸處理,生成酸與醇
🔄 延伸學習:若兩醛基環境不同,電子密度較低者傾向氧化成酸。
🧠 記憶技巧:醛遇強鹼變酸醇,無氫才可康尼查
⚠️ 常見陷阱:容易與「醛醇縮合」混淆,需確認醛基旁的碳(α-C)是否含有氫原子。
醛醇縮合 氧化還原反應 誘導效應

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