調查局三等申論題
114年
[醫學鑑識組] 有機化學
第 二 題
📖 題組:
請寫出下列反應之反應機構(每小題 10 分,共 30 分)
請寫出下列反應之反應機構(每小題 10 分,共 30 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (二)
含有環丁烷的醇類衍生物,在催化量 H2SO4, EtOH 中反應生成螺環縮醛 (spiro acetal)
思路引導 VIP
本題考查縮醛化(Acetalization)的經典反應機構。看到「醇類衍生物生成縮醛」且試劑為 EtOH/H+,應立刻聯想到由半縮醛(Hemiacetal,廣義的醇類衍生物)轉化為縮醛的過程。解題關鍵在於準確描述質子化、脫水生成氧鎓離子(Oxocarbenium ion),以及乙醇親核攻擊的電子轉移步驟。
小題 (一)
diethyl heptanedioate 加入 1.05當量 NaOEt; H3O+
思路引導 VIP
看到二酯類化合物(diester)與其對應的醇鈉鹼(NaOEt),應立即聯想到「分子內 Claisen 縮合反應」,即 Dieckmann 縮合(Dieckmann condensation)。解題關鍵在於計算碳鏈長度以確認形成的環大小(本題形成穩定的六員環),並務必在機構中寫出最後一步「不可逆的去質子化」與「酸處理」,這是推動平衡反應向右的熱力學驅動力。
小題 (三)
2-naphthol 與 p-toluenediazonium chloride 生成偶氮染料
思路引導 VIP
本題考查重氮偶合反應(親電性芳香族取代反應,EAS)。看到 2-萘酚與重氮鹽,應優先思考其區域選擇性(Regioselectivity):羥基的鄰位(C1位)攻擊能生成保留另一個苯環芳香性且將正電荷分散至氧原子的最穩定 σ-錯合物。作答時需精準描述鹼性活化、π電子攻擊末端氮原子,以及最後脫去質子恢復芳香性的電子轉移過程。