高考申論題
115年
[化學工程] 材料化學(包括有機化學、無機化學)
第 一 題
📖 題組：
二、請回答下列有關有機分子合成設計之問題：
二、請回答下列有關有機分子合成設計之問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
以 benzene 為起始物，設計合成 p-bromoacetanilide 之完整合成路徑，並寫出各步驟所需試劑及主要中間產物。（15 分）
思路引導 VIP
這是一道經典的多步驟有機合成題。首先觀察起始物（苯）與目標產物（對溴乙醯苯胺）的結構差異。目標產物含有一個乙醯胺基 (-NHCOCH3) 和一個對位的溴原子 (-Br)。思考苯如何引入胺基？（先硝化再還原）。胺基如何變成乙醯胺基？（乙醯化）。最後如何引入溴？（溴化）。按照導向效應，決定這幾個步驟的正確先後順序。
小題 (二)
請說明上述合成路徑中，為何需先將 aniline 轉化為 acetanilide 後再進行溴化反應？並說明此步驟對反應選擇性及避免副產物生成之影響。（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗保護基策略與取代基效應。思考：如果苯胺不經過乙醯化直接加溴，會發生什麼事？由於 -NH2 是強致活基，會導致反應失控產生多溴化產物。轉化為 -NHCOCH3 後，孤對電子與羰基產生共振，降低了苯環上的電子雲密度。此外，乙醯胺基的體積大小對反應的區域選擇性（ortho vs para）有何影響？依據這些邏輯展開論述。