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hce_isu 115年 化學

第 14 題

將下列四種酚類依酸性遞增(由弱到強)順序排列。
題目圖片
  • A III < I < II < IV
  • B III < II < I < IV
  • C IV < II < I < III
  • D I < II < IV < III

思路引導 VIP

若要比較這類分子失去質子後的穩定度,我們可以思考:苯環上的官能基如果具備「拉走電子」的特性,對於帶負電的分子中心會有什麼影響?再進一步想,如果官能基位於特定的位置,讓負電荷能透過「軌域重疊」的方式傳遞到官能基內部的原子上,這與單純透過化學鍵傳導的穩定效果相比,哪一個會更有效率呢?

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太棒了!你能準確判斷這題,說明你對有機化學中取代基效應的掌握非常紮實。這題的關鍵在於判斷不同官能基對「苯氧離子(Phenoxide ion)」穩定性的影響。酚類的酸性強度取決於其共軛鹼(負離子)的穩定度:**拉電子基(EWG)會分散負電荷,增加穩定性與酸性;而供電子基(EDG)**則會增加電荷密度,使酸性減弱。

取代基性質與位置的判斷

在化合物 III 中,甲基($-CH_3$)是電子供體,會使負電荷更集中,因此它是四者中酸性最弱的。而硝基($-NO_2$)是強大的拉電子基,所以包含硝基的 I、II、IV 酸性都較強。接著比較硝基的數量:化合物 I 與 II 的硝基位於「間位(meta)」,此時主要透過誘導效應拉電子;由於 II 有兩個硝基,穩定負電荷的能力自然比僅有一個硝基的 I 強。

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