化學工程 92 年有機化學考古題

在下列選項中，選出正確答案：（每小題3 分，共15 分） 1-methylcyclopentane 共有幾個單氯衍生物(monochlorinated derivatives)？ （含立體異構物） 4 5 6 7 下列何者具旋光性(optically active)? trans-1,2-dimethylcyclohexane cis-1,2-dimethylcyclohexane cis-1,3-dimethylcyclohexane 以上皆非 下列方法中，何者無法分辨1-pentanal 及 2-pentanone? IR spectrum iodoform test Tollen’s test 2,4-DNP 下列化合物，何者在1HNMR 光譜中有一個以上的訊號？ cyclobutanone acetone benzene cyclopentane 下列何者之鹼性最強？ n-propylamine di-n-propylamine pyridine aniline

寫出下列之化學式及所需試劑（每小題8 分共40 分） 從1-丁醇合成1-己醇 從苯甲醛及C6H5CH2Br(benzyl bromide) 合成二苯乙烯 從苯乙炔 (C6H5C CH) 及碘化苯 (C6H5I) 合成二苯乙炔 (C6H5C CC6H5) 從苯胺 (C6H5NH2) 合成碘化苯 從丁醛合成2-乙基己烷-1,3-二醇 (2-eyhylhexane-1,3-diol)

夫-夸烷化反應（Friedel-Crafts alkylation）是利用親電子取代反應將烷基引至苯環上 之反應，苯與2-氯丙烷在催化量之AlCl3 存在下，反應產生異丙苯及氯化氫即為一 例。 + CH3-CH-CH3 Cl AlCl3 + HCl 試寫出此反應之反應機構。（10 分） 雖然此夫-夸烷化反應極為有用，但有若干重要的限制（limitations），試分述 之。（8 分）

寫出下列各反應之主產物：（每小題3 分，共30 分） ROOR 九十二年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號： 類 科： 化學工程 全一張 （背面） 32820 N2 + CN RNH2 RC O NH2 C O CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 CH2 CH3 O C O C O CH3 CH3 CH3 C C H H CH3C CCH3 O (CH3)3CCCH2OCH3 NaOCH3 CH3OH O (CH3)3C Cl + KOH Methanol O O CH3 CH3 O O CH2 CHCCH3 O

寫出下列反應之試劑（每小題3 分共15 分） 環己醇→環己酮 1-丁醇→丁醛 1-溴丁烷→1-丁烯 環己烯→1,2-環氧基己烷 1-辛炔→2-辛酮

已知環己基胺（Cyclohexylamine）、苯胺（Aniline）及啶（Pyridine）之pKb 值分 別為3.34、9.37 及8.75。顯然地，與環己基胺比較起來，苯胺及啶為較弱之鹼 （base），試就此三化合物在化學結構之差異而分別解釋上述現象。（12 分） NH2 N NH2 Cyclohexylamine Aniline Pyridine

提供所需的試劑以完成下列各反應：（每小題4 分，共20 分）

如何利用紅外線光譜來分辨下列化合物：丙酮，乙醛，乙酸。（8 分）

醛類化合物自身縮合反應（Aldol condensation）是工業上製備α,β-不飽和醛之重要 方法之一。現考慮如下之Mixed condensation 反應： N + N H O CH3-C-H O NaOH H O CH3-C C-C H O + A B 95％ 5％ H2O + H H H H 試寫出生成化合物A 之反應機構。（10 分） 本反應中原先之目標產物為B，但由於乙醛羰基（carbonyl）之親電子性 （electrophilicity）較啶衍生物之羰基強，故主要生成物為A（亦即乙醛自身縮 合）。試提供一有效方法，除能避免本反應中乙醛自身縮合反應之發生外，並可 大幅提高化合物B 之產率。（7 分） 九十二年公務人員升官等考試試題 代號： 科 別： 化學工程 全一張 （背面） 39030

寫出可觀察到變化的化學方法來分辨每一組中之各個化合物：（每小題5 分，共15 分） 2-pentanol ， pentanal 1-pentanol ，2-pentanol ， 2-methyl-2-butanol n-pentane ，1-pentene ， 1-pentyne

有一化合物分子式為C4H6Cl2,其1H NMR 光譜在δ2.18 有singlet(3H)，在δ4.16 有 doublet(2H, J=7Hz),在δ5.71 有triplet (1H, J=7Hz)。試寫出此化合物之結構式。（7 分）

試解釋何謂Huckel’s rule。（8 分） 利用Huckel’s rule 預測下列分子或離子為芳香族（aromatic）、非芳香族（non- aromatic）亦或是反芳香族（anti-aromatic）化合物，並解釋之。 （5 小題，每題3 分） O N O O H H N (一) (二) (三) (四) (五)

寫出下列各反應之合理的反應機構：（每小題5 分，共10 分） 六、由下列光譜資料推測各化合物之結構：（每小題5 分，共10 分） C9H11Br C4H8Br2 1HNMR CMR a quintet, δ2.15, 2H a quartet, δ10.9 b triplet, δ2.75, 2H b triplet, δ29.0 c triplet, δ3.38, 2H c triplet, δ35.5 d singlet, δ7.22, 5H d doublet, δ54.3 CH3 CCH2CH2CH3 CH2CH2CH2CH3

有一化合物C11H13O2Cl,其1H NMR 光譜為δ7.29(m, 2H), 6.88(m, 2H), 5.59(d, J=1.2Hz, 1H), 5.43(d, J=1.2Hz, 1H), 4.69(s, 1H), 3.81(s, 3H), 3.39(s, 3H)，求此化合物之結構式。 （15 分） 六、寫出下列反應之反應機構（每小題5 分共15 分） 環戊烷 (C5H12) + Br2 C5H11Br + HBr 苯胺 (C6H5NH2) + HNO2 / HCl C6H5N+≣NCl － 苯 (C6H6) + HNO3 / H2SO4 C6H5NO2 hv

下列反應為有機化學常見且重要之名稱反應（Name reactions），試各舉一例說明 之，並寫出反應中所需之試劑。（5 小題，每題3 分） Claisen condensation Wolff-Kishner reduction Diels-Alder reaction Grignard reaction Wittig reaction 六、試解釋下列常見之立體化學（stereochemistry）專有名詞，並舉例說明之。 （5 小題，每題3 分） Enantiomers Diastereomers Meso compound Racemic mixtures Chiral resolution