化學工程 100 年有機化學考古題

3六、在氫核磁共振譜（1H NMR spectrum）中，下列化合物的化學位移值如圖所示：H(A) δ 2、H(B) δ -1，試說明為何H(B)的化學位移值比較小。（10 分）CH2H2CCH2H2CCH2 (A) (B) δ -1δ 2七、請由反應機構說明下列反應式A 和反應式B 的反應產物結果。（10 分）OHClNaOHH2OO反應式AOHClNaOHH2O未生成環氧化物反應式B(no epoxide)八、酮類化合物與有機鋰試劑（organolithium reagent）反應可轉換為醇類（如反應式A），但腈類化合物與有機鋰試劑反應則獲得酮類產物（如反應式B），不會再繼續反應為醇類化合物，試以反應機構說明理由。（10 分）CCH2CH3OC(CH2CH3)2OH(1) CH3CH2Li, Et2O(2) H3O+反應式ACNCCH2CH3O(1) CH3CH2Li, Et2O(2) H3O+反應式B > 答案：?

寫出下列化合物的結構或寫出中文系統命名。（每小題2 分，共10 分） CH CH C O H   O  內消旋-3,4-二氯己烷（meso-3,4-dichlorohexane） “阿司匹靈＂（Aspirin）  呋喃（furan）

請回答下列各子題：（每小題10 分，共20 分） 寫出下列各化合物的中文名稱，並敘述其對水的溶解度。 O O O H NH2 O O O O OH HO HO OH OH 寫出下列各化合物與過量LiAlH4作用，再用稀鹽酸處理後的產物。 N H O N3 O C O O N O O

請寫出下列反應式中之反應物或主要產物的結構。（每小題2 分，共20 分）  CCl4, 室溫 1當量Br2 ？ O HCl +  HC≡C－CH2OH ？  O (CH3)2CuLi THF H3O+ + ？  O N H + O H ？ O O CH＝CHNO2 (2) NaOH (1) H2, Pd, CH3COOH (C9H11NO2)  ？ O OCH3 O H3O+, 加熱 (C7H12O)  ？  CN C6H5MgBr H3O 加熱 ？ 3C Cl Cl2, FeCl3 （繪出主產物之一）  H ？  N CH3 NaNH2 加熱 ？  (C12H16N2O3) H HO2CCHNH3 CH3 HO2CCHNH3 CH2 C6H5 + H2O 加熱 ？

請寫出下列反應有機產物的結構式：（每小題2 分，共20 分） O O O Cl OCH3 O2N Br CH3O N C O 1. NaN3, SO3 H2SO4 CH3CH2MgCl O O H N OH HO HO OH OH HI H+ CH3OH + H2O 1. 過量 2. H2O ？ 2. CH3CH=CHCH2Br 1. n-BuLi ？ ？ ？ ？ 1. O3 2. (C6H5)3P 1. ClCH2COOCH3 2. H2O ？ 2. H2O ？ 1. Mg, ether 2. CH3OD ？ ？ ？ ．     Δ   Δ    

寫出下列所示反應之產物A 至E 之結構。（10 分） D C CH3SO2Cl C5H5N (1) LiAlH4 C6H5CH2NH2 CH(CH3)2 LiN CH(CH3)2 (2) C6H5CH2Br (CH3CH2)3N B (C4H6O2) THF (1) BH3 (2) H A CH3CH2OH O O O 1當量 ․ (LDA) (1) 1當量 E (2) 過量

寫出AA 至EE 的結構式：（10 分） O O COOCH3 O AA BB HO OH H+ (C12H14O3) CC O CH2OH + 150 oC 1. LiAlH4 2. H3O+ -CO2 Δ NH2 CH3Br DD Ag2O/H2O EE + (CH3)3N 過量 Δ 100年公務人員高等考試三級考試試題 類 科： 化學工程 全一張 （背面）

試提供適當的試劑完成下列多步驟之反應。（10 分）  OH HNCH3  CO2H CH2NH2

有關化合物性質與鑑定，請回答下列各子題：（每小題5 分，共20 分） 下列各化合物中所指的氫(-H)之pKa，其大小次序排列為何？ CH3COO-H (CH3)2N-H CH3-C≡C-H C2H5O-H 下列各化合物，其沸點大小次序排列為何？並請說明。 CH3COCH3 (CH3)2CHOH CH3CH2OCH3 CH3CH2CH3 請說明下列各化合物在紅外線光譜有何重要差別。 OH O O O O OCH3 如何利用化學檢驗方法區分丁胺（1 級胺）與二丁胺（2 級胺）？

請寫出下列多步驟反應產物及試劑A 至E 之結構。（10 分） C OH CH3 OH H CH3 O NaH CH2=CHCH2Br NaH D A CH3I B (C10H12O) 190-220oC (1) CH3COCH3 NaOH, CH3CH2OH (Aldol Condensation) E (C12H14O2) (2) H 六、下列為進行親核性置換（nucleophilic substitution）之反應，試寫出主產 物A 至E 的結構（包含立體結構）。（10 分） I - A (R)-2-溴丁烷 ((R)-2-bromobutane)  H2O B  (R)-3-溴-3-甲基己烷 ((R)-3-bromo-3-methylhexane) PBr3 C  正丁醇 (n-butanol) HBr D  2,2-二甲基丙醇 (2,2-dimethylpropanol) PBr3 E  2,2-二甲基丙醇 (2,2-dimethylpropanol) 七、下列各化合物均為Diels-Alder 反應的產物，試寫出原反應物。（10 分）    O O O O O H H H H   C O CO2CH3 H 八、寫出下列反應式之反應機構。（10 分） (CH3)2CHCH2Cl AlCl3 C CH3 CH3 CH3 + 0℃ 九、化合物C6H10O之結構式為4-甲基-3-戊烯-2-酮，已知此物之紅外線光譜 圖含有1680；1618；1450 與1380；1360；816 cm-1等特殊吸收訊號。請 分別指出代表何種鍵結振動吸收訊號？（10 分） H C C A: 1680 cm-1 3C 3C H C O CH3 H B: 1618 cm-1 C: 1450 cm-1及1380 cm-1 -1 D: 1360 cm E: 816 cm-1

甲基黃是一種黃色染料，其結構如下所示。曾經用作為食品的顏色添加劑，不過現 已禁用，因為發現它屬於人類致癌的可疑物質，但是它仍是可以做為酸鹼的指示劑， 在酸性環境中呈紅色，而鹼性環境中呈黃色。請利用苯（C6H6）為唯一的有機原料， 詳述如何合成出甲基黃（包含過程與試劑的使用），並說明它為何可以做為酸鹼指 示劑。（10 分） N N N(CH3)2 六、在照光條件下，異丁烷與Cl2作用產生2-氯-2-甲基丙烷（35%）與1-氯-2 甲基丙烷 （65%）兩種產物；但是在相同條件下異丁烷與Br2作用卻產生2-溴-2-甲基丙烷（ 99%）。請寫出此鹵化反應的反應機制，並說明為何氯化與溴化反應的產物選擇性 有如此差異。（10 分） 七、薄荷腦(menthol)是萜類化合物，用途甚多，常用於香水、醫藥、食品、化妝品等的 添加物。薄荷腦的結構如I 所示，而自然界植物中主要以(-)-menthol 存在，組態為 （1R, 2S, 5R）。請畫出所有關於I 的立體異構物，標明這些異構物間的關係，並指 出那一個是(-)-menthol。（10 分） OH I