化學工程 110 年有機化學考古題

請依題目說明，回答下列各小題。（每小題5 分，共25 分） ㈠由丙胺酸、絲胺酸及甘胺酸等所組成的一種三肽，其結構式如下。請分 別寫出這三種胺基酸的化學結構式、名稱。 ㈡下列有一對化學異構物，氫核磁共振光譜顯示化合物A 的甲氧基出現 在δ 3.06；另一化合物B 的甲氧基出現在δ 3.89，請指出A 和B 的結構 式，並說明理由。 ㈢下列醛己醣A~D，那些化合物經硼氫化鈉（NaBH4）還原後，會消失原 有的光學活性（旋光性）。 ㈣有一鹵化RX，同時加入各1 當量濃度的KI 和KCN，反應5 分鐘後得 到R-I，若持續反應2 小時後得到R-CN 為唯一產物，請以下列坐標繪 出反應的能量圖（energy diagram）。 H3C CH3 O S O CH3 H3C C O H3C CH2 NO2 A D B C (C6H5)3C H H3C (CH2)3 C C 1. O3 2. H2O ？+ ？ H CH3 O CH2CH2CH3 HBr ？+ ？ H C HO CH2 ？ OH O H2 Pd/C ？ N CH3 O O NaBH4 CH3OH ？ ㈤比較化合物A~D 之酸性大小，請將最強酸之字母列在左端，並且說明 最強酸的理由，例如：C > B > A > D，表示C 是最強酸，D 是最弱酸。

請依下列化合物A~D 的吸收光譜資料和說明，寫出A~D 的化學結構式。 s（單峰），d（雙峰），t（三重峰），q（四重峰），sept（七重峰）， m（多重譜線），br（寬帶）。（每小題5 分，共20 分） ㈠A (C8H10) 1H NMR δ 2.28(s, 6 H), 7.11(t, 1 H, J = 7.5 Hz), 6.96(m, 1 H), 6.94(m, 2 H). ㈡B (C5H10O2) IR(cm-1)2750, 1740. 1H NMR δ 1.2(s, 6 H), 3.5(s, 3 H), 9.7(s, 1 H). ㈢C (C6H10O) IR(cm-1)1690, 1620, 823. 1H NMR δ 1.89(d, 3 H, J = 1.3 Hz), 2.14(d, 3 H, J = 1.3 Hz), 2.16(s, 3 H), 6.09(m, 1 H). 13C NMR δ 20.6, 27.6, 31.6, 124.3, 154.8, 198.4. ㈣D (C7H17N) 1H NMR δ 1.2(t, 6 H), 2.3(s, 6 H), 3.5(q, 4 H), 4.5(s, 1 H). 化合物D 於酸中水溶液水解為二甲基甲醯胺和乙醇。

請寫出下列反應的產物化學結構式或試劑以完成化學反應式。 （每小題3 分，共30 分） ㈠ ㈡ ㈢ ㈣ ㈤ ？ 加熱 O O Br H3CO C O O O H3CO C O ？ CH3 CH3 O O OH OH O O ？ (CH2)3CH3 H C O (CH2)3CH3 C N ？ (C6H5)3P C H CH3 CH3 H ？ Ag+, CH3CO2H, H2O OH C O CH3 O 1. I2 2. CH3CO2 （順型） O O OH H+ O O OH R CO2 C O H R' N OH DMF（溶劑） R N C O H R' + (CH3)3C O CH2CH2CH2OH HO CH2CH2CH2CH2NH2 ㈥ ㈦ ㈧

請用彎曲箭頭「 」表示電子對移動方向，寫出下列反應式之反應機構 （mechanism）。（每小題5 分，共15 分） ㈠ ㈡ ㈢

請選用適當的試劑，逐步完成下列合成。（10 分）

試畫出㈠butadiene 及ethylene 的分子軌域（molecular orbitals），㈡以分 子軌域說明butadiene 及ethylene 的Diels-Alder 環化反應，在適當溫度 下是否可行？（10 分）

試以通式分別寫出SN1 及SN2 反應的反應機構，並說明反應物（RX）的 立體結構（1 , 2 , 3 ° ° °）對SN1 及SN2 反應的反應速率，分別各有何影響。 （10 分）

試完成下列反應方程式：（10 分）