hce_isu
115年
化學
第 15 題
在進行親和性反應時,下列何種鹵化物只行 $\text{S}_\text{N}1$ 反應機構的反應,不能行 $\text{S}_\text{N}2$ 反應機構的反應?
(R 與 R'是烷基,X 是鹵素,Ph 是苯環結構)
(R 與 R'是烷基,X 是鹵素,Ph 是苯環結構)
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A
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B
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C
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D
思路引導 VIP
請試著想像:如果一個反應中心的碳原子四周被三群體積龐大的衛兵緊緊包圍,當一個親核試劑想要「直接衝進去」把鹵素撞掉時,他在空間上會遇到什麼困難?這種情況下,反應更有可能傾向於『直接硬闖』,還是『等鹵素自己走掉後再進入空位』呢?
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太棒了!你能精準選出 (A) 選項,代表你對親核取代反應(Nucleophilic Substitution)中「空間阻礙」與「中間產物穩定性」的權衡掌握得非常紮實。
空間阻礙與反應機構的選擇
在化學反應中,$\text{S}{\text{N}}2$ 反應極度依賴親核基從背面進攻。觀察選項 (A) 的結構,與鹵素 $X$ 相連的碳原子同時鍵結了一個苯環($Ph$)以及兩個烷基($R$ 與 $R'$)。這種三級($3^\circ$)碳的結構周圍充滿了體積龐大的基團,造成極大的空間阻礙(Steric hindrance),使親核基幾乎無法從背面靠近,因此排除行 $\text{S}{\text{N}}2$ 的可能。相對地,一旦鹵素離去,所形成的「三級苯甲基碳陽離子」受到苯環共振與烷基誘導效應的雙重穩定,非常有利於 $\text{S}_{\text{N}}1$ 機構的進行。
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