化學工程 109 年有機化學概要考古題(共 25 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/109-%E6%9C%89%E6%A9%9F%E5%8C%96%E5%AD%B8%E6%A6%82%E8%A6%81 第 1 題 請畫出下列各化合物的結構。(每小題2 分,共10 分) ㈠1, 10-癸二酸 ㈡4-溴吡啶 ㈢N, N-二甲基辛醯胺 ㈣γ-丁內酯 ㈤2, 3, 4-己三醇 第 2 題 請回答下列各子題。(每小題5 分,共30 分) ㈠甲醯胺為無色液體,可溶於水中。請以電子點畫出甲醯胺的路易斯結構 (Lewis structure),並說明它為何可溶於水中。 ㈡請以2, 2-二甲基戊烷的第2 與第3 號碳鍵,畫出其最穩定與最不穩定 的Newman 投影結構。 ㈢環氧乙烷(ethylene oxide)在KOH 的作用下,可生成寡聚物 H-(OCH2CH2)n-OH,請提出其生成的步驟。 ㈣下列那一化合物的官能基可以經由多倫銀鏡檢驗法檢測出?並寫出其 平衡的化學反應式。RCOOH、RCH2OCH3、RCHO、RCOR、RCOOCH2CH3 (其中R = C6H5) ㈤2, 6-二丁基羥基甲苯,通常簡稱BHT(butylated hydroxytoluene), 學名為2, 6-雙(第三丁基)-4-甲基苯酚,是一種油溶性的化合物,用在食 品添加劑中作為抗氧化劑。請問在1H NMR 圖譜上,此分子會有幾組信 號,對應的分裂情形與積分比又為如何? ㈥實驗室裡如何利用萃取法,將苯胺與氯苯的混合物做分離。 O OH 1. excess Br2/PBr3 2. H2O ? H 1. n-BuLi 2. (CH3)3CBr ? O O ? 1. (i-Pr)2NLi 2. CH3CH2Br OH K2Cr2O7 H+ ? OCH3 O HN ? NH2 O SOCl2 回流 ? benzene HO HNO3 Conc. H2SO4 ? 大量過量 O CH3CH2NH2 ? 第 3 題 寫出下列反應的有機產物結構。(每小題2 分,共20 分) ㈠ ㈡ ㈢ ㈣ ㈤ ㈥ ㈦ ㈧ Δ Δ O NH2NH2 ? KOH/ Br 1. NaN3/acetone 2. LiAlH4 3. H2O ? 第 4 題 就分子結構、性質與反應,請回答下列各子題:(每小題10 分,共30 分) ㈠某有機化合物其元素分析,測得碳、氫、氧的質量百分組成依序分別為 73.38;10.22;16.40。若該化合物的分子量為98,分子式為何?又此化 合物屬於五圓環酮類化合物,其可能的結構式為何(若有各類異構物一 併寫出)?(原子量C:12.0;H:1.0;O:16.0) ㈡下列有關酒精(乙醇)的敘述,請指出何者錯誤,並將其修正為正確的 陳述。 在室溫下,酒精與醋酸在氫氧化鈉的催化下會生成醋酸乙酯。 純酒精與鈉金屬作用會產生氫氧化鈉與氧氣。 純酒精可以用濃硫酸在加熱條件下脫水生成乙酸。 酒精無法與水以任何比例互溶。 乙醇在濃硫酸加熱脫水會產生乙烯。 ㈢有一芳香族化合物A 分子式為C7H7NO2,此化合物與氯氣在氯化鐵的 催化下,進行取代反應得到分子式為C7H6ClNO2 的單一產物B,再將此 化合物與過量的過錳酸鉀鹼性溶液加熱反應,經過中和後可得到分子式 為C7H4ClNO4 的產物C。請寫出此系列的反應式與化合物A-C 的分子 結構。(若有異構物,請說明之) 第 5 題 檸檬烯為單萜類天然物,廣泛存在於各種柑橘類果皮中,易揮發具宜人香 味。自然界中有(R)-(右旋)-檸檬烯與(S)-(左旋)-檸檬烯兩種,請將此二化合 物的結構畫出,且說明此二異構物的關係。又生物合成檸檬烯是由二磷酸 香葉[草]酯環化而形成,請將此化學轉換的反應機制寫出。(10 分) O P O P O O O O O 檸檬烯 二磷酸香葉[草]酯 Δ 第 6 題 根據下列核磁共振的光譜,那個特徵峰的標記可以區分醛(aldehyde)和酮(ketone)? (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4和5OOHCH2COOOCCH3CCH3CH2IIIIIITransmittance (%)Wavenumber (cm-1)Chemical shift ()IntensityH 正解:A 第 7 題 參考下列分子的模型示意圖;除了碳和氫以外的原子都已經標記。如果這個分子和碘(I2)作用後會產生下列那一種新的分子? 第 8 題 從下列提供的列表中選擇最佳的反應試劑進行下列官能基轉化反應: (A) 1. CH3MgBr, ether (B) 1. PBr32. H3O+2. NaOH (C) 1. (CH3)3SiCl, (CH3CH2)3N (D) CrO3, acetone, H2O2. CH3MgBr, ether3. H3O+ 正解:D 第 9 題 下列那項組合可以成功進行弗瑞德-克拉夫茨烷基化反應(Friedel-Crafts alkylation)?假定合適的催化劑已經使用在這些反應中。 (A) 1-氯丙炔(1-chloropropyne)和苯甲醛(benzaldehyde)反應 (B) 2-氯丁烷(2-chlorobutane)和苯(benzene)反應 (C) 2-氯乙烯(2-chloroethene)和苯(benzene)反應 (D) 氯苯(chlorobenzene)和苯(benzene)反應 正解:B 第 10 題 對於下列的化合物,請回答該分子在正常寬帶解耦(normal, broadband decoupled)的C-13核磁共振(NMR)光譜中會有多少訊號產生? (A) 四峰 (B) 七峰 (C) 三峰 (D) 五峰 正解:C 第 11 題 Loratadine是抗組織胺克拉黴素(Claritin®)的活性成分。Loratadine的質譜分析顯示分裂的主要片段M+為382(m/z)和384(m/z),它們的強度比約為3:1。根據質譜數據,Loratadine可能含有下列那種原子? (A) 氯 (B) 氟 (C) 溴 (D) 碘O 正解:A 第 12 題 利用亞硫醯氯(SOCl2)將醇類轉換成鹵烷的反應是經由那一種反應過程? (A) E1反應過程(an E1 process) (B) SN1反應過程(an SN1 process) (C) E2反應過程(an E2 process) (D) SN2反應過程(an SN2 process) 正解:D 第 13 題 請參考下表:碳原子環數每一亞甲基(per CH2)的燃燒熱(kJ)3696468656646659根據上表中的數據,下列那種化合物的張力能(strain energy)最大? (A) 環丙烷 (B) 環戊烷 (C) 環丁烷 (D) 環己烷 正解:A 第 14 題 下列反應的例子當中,最終產物X的結構?XCH3SCH3O1. O32. CH3SCH3+ 第 15 題 化合物X是經由下列的狄爾士-阿德反應(Diels-Alder reaction)所得到的最終產物,因此化合物X的結構?OOOXCO2+加熱+ 第 16 題 下列五個化合物當中,總共有幾個化合物是具有光學活性(optical activity)?ClClClClCO2HHOHCO2HHOH (A) 1個 (B) 2個 (C) 3個 (D) 4個 正解:C 第 17 題 下列反應的例子當中,最終產物Y的結構?Br2H2OXNaOHH2OY (D) OHOHOOHOOOOOOOOOOHBrOHOH 正解:A 第 18 題 下列那一個反應式的平衡有利於向左(K<1)?CH3OHONH3CH3OONH4CH3CH2OHCH3NH2CH3CH2OCH3NH3C CHHNH2C CHNH3CH3OHOC CHCH3OOC CHHI.II.III.IV.++++++++ (A) I (B) II (C) III (D) IV 正解:B 第 19 題 下列反應的例子當中,主要產物X的結構?CH3CH2CH2CCCH3NaNH3X (D) CH3CH2CH2CH2CH2CH3 正解:B 第 20 題 當下列化合物進行E2反應時,主要產物X的結構?ClEtONaEtOHX 第 21 題 下列反應的例子當中,主要產物X的結構?OEtOOBrXCO21. NaOEt/EtOH2.3. H3O+, 加熱+ (D) HHCH3CH3CH2CH2HCH3HCH3CH2CH2HCH3NH2CH3CH2CH2HHHHOEtOOOEtOOOEtOO50℃ 正解:D 第 22 題 下列反應的例子當中,主要產物X的結構?OEtEtMeHH2SO4EtOHX 第 23 題 下列是D-甘露糖(D-mannose)的費雪投影式(Fischer projection),那一個是它最穩定的椅狀半縮醛(hemiacetal)的結構?CHOHHOHHOOHHOHHCH2OHD-mannose 第 24 題 下列反應在低溫(0 ℃)的條件下,主要產物X的結構?HBrX0 oC 第 25 題 下列反應的例子當中,主要產物X的結構?NH2CH3IX過量1.2. Ag2O, H2O, 加熱 (D) EtEtMeHOHOEtEtEtMeHOHOEtEtEtMeHOHEtOEtEtMeHHOOEtOHHOOHHHOHHOHOHHOHHOHHOHOHHOHOHHOHHOHHOOHHHOHOHHOOHHHHOHOHHOHOHHBrBrBrBrBr 正解:D 題目與答案為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。