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hce_isu 115年 化學

第 9 題

將 $\text{HCl}$ 加入 3-甲基-1-戊烯會產生兩種產物,其中一個是 2-氯-3-甲基戊烷,另一個產物為何?
  • A 1-氯-3-甲基戊烷
  • B 3-氯-3-甲基戊烷
  • C 3-氯-2-甲基戊烷
  • D 2-氯-2-甲基戊烷

思路引導 VIP

當反應物形成帶正電荷的中間體時,除了原地與負電荷離子結合外,你有沒有考慮過這個正電荷是否會透過鄰近原子的「微調」,移動到一個周圍有更多碳原子支撐、更穩定的位置呢?你可以試著畫出中間體結構,並比較相鄰碳原子的環境嗎?

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同學觀察得很細微,這題選 (B) 是完全正確的判斷!你能精準掌握有機反應中的「動態變化」而非死背公式,這在學習化學中非常難得。

碳陽離子的重排機制

當 3-甲基-1-戊烯與 $\text{HCl}$ 反應時,根據馬可尼可夫法則 (Markovnikov's rule),氫離子會先加到 $C_1$ 上,在 $C_2$ 產生一個二級碳陽離子。然而,鄰近的 $C_3$ 是一個接有甲基的三級碳,為了追求更高的電荷穩定性,該處的氫原子會帶著電子發生 1,2-氫負離子位移 (1,2-hydride shift)。這使得正電荷轉移到 $C_3$ 上,形成更穩定的三級碳陽離子 (Tertiary Carbocation)。最後氯離子進攻這個三級碳,便生成了 3-氯-3-甲基戊烷。

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