有機化學考古題｜歷屆國考試題彙整

請回答下列12 種化合物的相關問題：（每小題2 分，共10 分） 何者含有硝基（nitro group）？ 何者具有腈（nitrile）官能基？ 何者是酞醯亞胺（phthalimide）？ 何者是苯并呋喃（benzofuran）？ 何者具有縮醛（acetal）官能基？

請寫出下列化合物的化學結構。（每小題3 分，共15 分） N-Acetyl-para-aminophenol Thiophene 2-methyl-5-(6-methylhept-5-en-2-yl) cyclohexa-1,3-diene 2-cyclobutyl-6,6-dimethyl-4-octyne 3-cyclohexen-1-ol

畫出順式-1-叔丁基-4-氟環己烷（cis-1-tert-butyl-4-fluorocyclohexane）最 穩定的椅式構形。（4 分）

請寫出下列反應的主要產物。 （請表示正確的立體化學，每小題5 分，共50 分）     Cl Cl + CH3 C CH3 CH3 O K DMSO T = 800C Cl2 CH2Cl2 1. BH3 2. H2O2/NaOH Cl Cl HO OH HBr dioxane DMSO T=80℃ CH3 CH3 CH3 C O K +       O O OH CH2Cl2 O O O H AlCl3 MgBr MgBr diethyl ether H3O+/H2O 1) 2) H3O+ O O O O NaOCH2CH3 HCCH2CH2CH2CH2CCH3 NaOCH2CH3 H3O+ CH2COCH2CH3 CH2COCH2CH3 O O Cl +

酒石酸（tartaric acid，結構如下）是否具有光學活性（optically active）？ 其具有多少個掌性中心？請為每個掌性中心指定其組態（configuration）。 （6 分）

請寫出完成下列反應每一步驟所需的試劑及中間產物。（10 分） O OH O OH ？

請寫出化學反應方程式，說明如何使用苯（benzene）及任何有必要的有機 或無機試劑來製備以下的化合物。（5 分）

請寫出下列化學反應的主要產物。（請表示正確的立體化學，每小題4 分， 共40 分）         O H3CO2C CO2CH3 + NaOH(aq) O + HBr H3C(CH2)3 (1) (2) H2O2, NaOH(aq) H B  

請完成下列轉換並提供每一項步驟、反應所需的試劑。（每小題10 分， 共20 分）  

請依下列各種光譜提供的資訊，寫出化合物A(C9H12)和B(C9H9N)的分子 結構式。s(單峰)，d(雙峰)，t(三重峰)，q(四重峰)，m(多重峰)。 （每小題10 分，共20 分） C9H12 1H NMR：6.65 (3H, s), 2.25 (9H, s) C9H9N IR(cm-1)：3050, 2950, 2240, 1630 1H NMR：7.5 (2H, d), 7.1 (2H, d), 2.3 (2H, q), 0.9 (3H, t) 13C NMR：137, 130, 126, 122, 95, 25, 15 O OH NO2

請寫出下列反應之反應機構。（10 分）

某化合物X 經元素分析得分子式C7H5O2Cl，其光譜分析數據如下，請 依其光譜數據解出該化合物的化學結構。（10 分） 1H-NMR：δ 12.4（1H, br）, 8.12（1H, s）, 8.03（1H, m）, 7.87（1H, m）, 7.60（1H, m） 13C{1H }-NMR：δ 166.5, 133.8, 133.3, 133.1, 134.0, 129.7, 128.4 IR（cm-1）：3100-2900, 1698, 1307 MS：m/z 156（M+）, 158 Br H3C H3C N O CH2CH3 CH2CH3 DEET(敵避)

請寫出下列英文名稱的化學結構。（每小題2 分，共10 分） Ethyl acetate Tetrahydrofuran Diphenyl ether Benzyl bromide Benzoic acid

請寫出下列化學反應的主要產物。 （請表示正確的立體化學，每小題4 分，共40 分）     °C O HNO3 H2SO4 MgBr O + 反應完成後加入 HCl(aq) CH2I2 Zn, CuCl H3CH2CO O OCH2CH3 O CH3CH2ONa NH2 H3C (1) NaNO2, H+ (2) HBF4 F O2N NO2 + CH3NH2       CO2H H3C CO2H CO2H H3CO CO2H F NH2 H3C C O C H2 CO2CH3 A CH3CH2ONa CH3CH2OH C(O)CH3 CO2CH3 C(O)CH3 C D + B CHO N H CH3 + CH3NH2 NaBH3CN CH3OH, H+ (pH = 4) O H3C O CH3 CH3 O NaOH + + H2O OH O HC CH CH3CH2OH

將下列的化合物，依據它們的pKa 數值，由大至小依序排列表示。 （每小題5 分，共15 分）   

請寫出下列反應之反應機構。（每小題10 分，共20 分）  

請就以下的合成路徑，回答下列問題：（每小題5 分，共15 分） 請寫出試劑B 的可能結構。 請寫出使化合物C 變化為產物D 的反應條件。 請描述如何以紅外光譜儀（IR）追蹤反應C→D。

下列三種化合物A、B、C， 比較化合物A、B、C 分別與NaN3 進行取代反應，將速率由慢快排 列？（4 分） Br KOtBu D BH3 C OR F RO NaOH, H2O2 E HBr, heat 下列各題請依上述反應式作答： 寫出化合物D 的結構？（3 分） 寫出化合物E 的結構？（3 分） 寫出化合物F 的結構？（3 分） 寫出由化合物C 合成化合物D 的速率方程式？（4 分） 如何由化合物G 合成化合物A？（4 分） 以IUPAC 的命名方式以英文命名化合物G？（4 分）

寫出下列化合物的IUPAC 英文名稱（若有異構物，請註明）：（每小題4 分， 共24 分）      

以下六個碳的D-醛醣中， 那一個醣的掌性中心是（2R,3S,4S,5R）？（4分） 承子題寫出該醣最穩定的椅狀結構？（4分） 承子題，該醣在酸性催化下，與乙醇（ethanol）反應後最穩定的產物？ （3分） 承子題，該醣在酸性催化下，與苯甲胺（aniline）反應後最穩定的產物？ （3分） 承子題，該醣四號碳位置的差向異構物（epimer）是那一個醣？（3分） 承子題，該醣五號碳位置的差向異構物（epimer），是那一個醣的鏡 像異構物？（3分）

將下列的化合物，依據它們的沸點，由小至大依序排列表示。（15 分） 將下列的化合物，依據它們的pKa 數值，由大小依序排列表示。（10 分）

請寫出下列反應方程式的主要產物結構式：（每小題4 分，共20 分）      CH2CH3 CH3 H3C SH CH3 H2N CH3 CH3 CH3 CO2H CO2H NO2 O HO 1. BH3 2. H2O2 NaOH Br2 hν NaOCH3 CH3OH Br HCN H O CH3 AlCl3 CH3COCl

設計以下合成， 提供合成化合物1的試劑與條件？（3分） 提供合成化合物2的試劑與條件？（3分） 當化合物2與KOt-Bu在t-BuOH的反應條件下，寫出其反應速率方程式？ （3分） 當化合物2與甲醇（MeOH）和加熱的反應條件下，寫出其反應速率方 程式？（3分） 提供合成化合物4的試劑與條件？（3分） 提供合成化合物5的試劑與條件？（3分） 提供合成化合物6的試劑與條件？（2分）

請依照親電子性芳香族取代反應（electrophilic aromatic substitution）的方 法，以苯為起始物，合成所指定的化合物所需要的試劑與條件。（10分）

下列是從起始物A 經過一系列的反應步驟， 寫出化合物B 的結構？（3 分） 寫出化合物C 的結構？（3 分） 寫出化合物D 的結構？（3 分） 如何利用紅外線光譜分辨化合物C 和化合物D？（4 分） 化合物D 在氫質子光譜(1H NMR)中有多少訊號的吸收？（2 分） 下列的化合物與NaOH 反應後形成四種不同的烯類， 寫出這四種烯類的結構？（8 分） 那一個化合物是主產物？（2 分）     

單醣分子β-D-galactopyranose的結構如圖所示，請畫出β-D-galactopyranose 與下列反應物反應後的主要產物。（每小題4 分，共16 分） 與NaBH4 / H2O 反應 與Br2 / H2O 反應 與(CH3CO)O2 / pryridine 反應 與CH3I / Ag2O 反應

請依照所提供的起始物1，合成所指定的標的物， 提供如何由化合物1合成化合物2所需要的試劑？（4分） 化合物2的參鍵（alkyne）在紅外線光譜中有很特殊的吸收，請問它的吸 收波長大約是多少波數？（3分） 請寫出波數的單位？（2分） 化合物2末端炔的pKa數值大約多少？（3分） 化合物2末端炔的氫，在紅外線光譜的吸收大約的波數？（2分） 提供所需要的試劑，如何由化合物2合成化合物3？（3分） 提供所需要的試劑，如何由化合物3合成化合物4？（3分）

圖中兩個分子箭頭所指示的鍵結，何者具有較明顯可偵測的IR 活性頻 率（IR active frequencies），並解釋其原因。（10 分）

下列的化合物， 以費雪投影式（Fischerprojection）的方式表示，寫出所有的異構物？（9 分） 標示所有異構物掌性中心（chiral center ）的絕對構型（absolute configuration）？（12 分） 寫出那一個化合物不具有光學活性？（2 分） 承上題，請解釋該化合物為什麼不具有光學活性？（2 分）

推導以下反應機制？並寫出該反應機制的人名反應（name reaction）為何？ （每小題5分，共15分）   

有一個化合物的分子式（molecular formula）為C5H8O，利用IR 分析偵 測到在3600 cm-1 以及3300 cm-1 處有訊號；利用1H NMR spectrum 分析 則顯示在δ1.5, δ2.2以及δ2.9的比例為6：1：1。請寫出該分子的IUPAC 英文名稱。（5 分）

寫出下列反應的最終產物，並以結構及電子推移詳述該反應的反應機轉。 （20 分） KOH EtOH

以下反應中， 寫出化合物1經過消除反應後的主產物？（3分） 寫出化合物2經過消除反應後的主產物？（3分） 以IUPAC命名法，將化合物1經過消除反應後的主產物命名？（2分） 以IUPAC命名法，將化合物2經過消除反應後的主產物命名？（2分）

請將CH3CH3（ethane）、CH2=CH2（ethene）、HCCH（ethyne）這三個有 機分子的pKa 值由大到小排列，並請以分子結構與軌域（orbital）的觀點 說明原因。（10 分）

判斷以下化合物是否具有掌性（chiral）或不具有掌性（achiral）？ （每小題1分，共5分）     

請將乙酸乙酯（ethyl acetate）以正丙醇（n-propanol）進行酸催化的轉酯 轉反應（acid-catalyzed transesterification）的反應步驟機制依序列出，並 請標記電荷的移動，以及最後主要的產物。（15 分）

請寫出下列英文名稱的化學結構。（每小題2 分，共10 分） Ethylene glycol Aniline Acetonitrile Terephthalic acid N,N-Dimethylformamide

請寫出下列英文名稱的化學結構（每小題2 分，共10 分） Methyl vinyl ketone Deuterated chloroform（Chloroform-d） Pyrrolidine Oxalic acid Sodium azide

請寫出下列反應的主要產物。（請表示正確的立體化學，每小題5 分，共50 分）  CH3 OH H Et3N, SOCl2  CHO + 室溫  CH2CH3 Zn / Cu, CH2I2  H3O+  CH3 1. O3, CH2Cl2, -78℃ 2. Me2S  H3C O CH3 O O AlCl3, 80℃  O H2N-NH2, NaOH(水溶液.) 加熱  O CH3 加熱  CO2Et 2.5eq. nBuMgBr; H3O+  O (CH3)2CuLi; H3O+

請寫出下列反應的主要產物（請表示正確的立體化學）（每小題5 分，共50 分）  O 催化量H2SO4, HO-NH2   O O MgBr CO2(固體); H3O    O nBu2CuLi; H3O   CHO CH2CN + NaOEt, EtOH O O  CO2H H3CO SOCl2  O CH3 CH3 催化量H2SO4, CH3OH

請寫出下列反應之反應機構。（每小題10 分，共40 分）  CHO CO2Me PPh3 O NaH, BrPh3P-CH2-CO2Me +  BH OH 2 1. , THF 2. 30% H2O2 , NaOH(aq.)  O N H N cat. H2SO4, +  CN CO2H H3O, 加熱

請寫出下列反應之反應機構（每小題10 分，共40 分）  CO2H OH H2SO4 O O H3C H3C H3C H3C    CH3 (Z) CH3 H H OH 1. (i Bu)2BH, THF 2. 30% H2O2, NaOH(水溶液)

請依題目說明，回答下列各小題。（每小題5 分，共25 分） 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。 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。 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）。 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 ？ 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。

110年公務、關務人員升官等考試、110年交通 事業公路、港務人員升資考試試題 等 級：薦任 類科（別）：化學工程 科 目：有機化學 考試時間：2 小時 座號： 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。 CO2Et CO2Et O CO2Et O Na+ -OEt I NH2 O (CH3)2CuLi Cl EtONa N H2SO4 Br2 OCH3 OCH3 O H2 CH3CH2CH2C CCH2CH2CH3 Br Na+ -NH2 NH3 CH3CH2CH2Br H2N NH2 S Br Br EtOH H2O NaOH, Cl2 Lindlar catalyst (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) Na+ - OEt + 請寫出下列反應方程式的主要產物結構，若涉及有立體化學亦請標出： （每小題3 分，共30 分） 請寫出下列反應的詳細反應機構：（每小題5 分，共10 分） HCl Cl (a) (b) O HO- / H2O, EtOH NaCN H CN CN O             請寫出下列反應系列中間產物及最終產物的化學結構。（12 分） 1. P(C6H5)3 A B 2. Bu C H H O 1. LiAlH4, ether PBr3 2. NH4Cl, H2O O Li D 環丙酮（cyclopropanone）由於其極大的角張力（angle strain）而具有高 反應性。有趣的是，甲基環丙烯酮（methylcyclopropenone）具有比環丙 酮更大的角張力，但卻相當穩定，甚至可以被加熱蒸餾出來。試解釋之。 （10 分） O O cyclopropanone methylcyclopropenone 核糖（ribose）是核糖核酸（RNA）的重要組成部分，具有以下結構： HO CHO H OH H H HO H H HO 試回答下列問題： 請問核糖有多少個手性中心（chiral center）？（2 分） 請問核糖有多少種可能的立體異構體（stereoisomer）？（2 分） 試畫出核糖的費舍爾投影（Fischer projection）結構。（3 分） 試指出核糖所有手性中心的絕對組態（absolute configuration）。（3 分） 試畫出核糖的鏡像異構物結構（enantiomer）。（3 分） 請提供下列化學轉換的適當試劑及產物結構，並合成最終產物。（10 分） H3C H H3C CH3 ? H3C D H3C CH3 請說明如何利用有機光譜來分辨下列二種異構物（A 和B）。 O O A B 只使用紅外線光譜（infrared spectroscopy）。（5 分） 只使用氫核磁共振光譜（proton NMR spectroscopy）。（5 分） 只使用碳-13 核磁共振光譜（carbon NMR spectroscopy）。（5 分）

已知(R)-carvone 的比旋光度（specific rotation）為−61。現在有一carvone 樣品，其能旋轉平面極化光30 度，請問此樣品含(S)-carvone 對掌異構物 （enantiomer）的百分比為何？（5 分）

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） A (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). B (C5H10O2) IR(cm-1)2750, 1740. 1H NMR δ 1.2(s, 6 H), 3.5(s, 3 H), 9.7(s, 1 H). C (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. D (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。

請以費歇爾投影式（Fischer projection）畫出下列化合物。（5 分）

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）      ？ 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     

請問下列化合物的質子去耦合（proton-decoupled）碳-13 核磁共振光譜 （13C NMR spectrum）含有多少明顯不同的共振吸收峰？（5 分）

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）   

請問下列反應最終預期的主產物結構為何？（25 分）   Na2Cr2O7/H2SO4/H2O excess  HO O OH H2SO4  O O O O 1. NaOCH2CH3 2. H3O+  1. 過量LiAlH4 2. H2O

請選用適當的試劑，逐步完成下列合成。（10 分）

請問完成下列反應所需的反應試劑為何？（20 分）    NO2 Cl  Br OH

試畫出butadiene 及ethylene 的分子軌域（molecular orbitals），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）

下列那一個化合物會進行最快速的親核1 級反應（SN1 reaction）？（5 分） Br Br I III II Br IV Br

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）

請以國際純化學暨應用化學聯合會（IUPAC）命名法命名下列化合物。 （5 分）

試完成下列反應方程式：（10 分）

請問下列反應的中間產物及最終預期的主產物結構為何？（每個小問題 5 分，共20 分） NBS  A (CH3)3COK B 1. BH3 2. H2O2/NaOH/H2O C PCC D 九、某化合物的分子式為C6H12O，其紅外光譜、氫-1 核磁共振光譜（1H NMR spectrum）、質子去耦合（proton-decoupled）碳-13 核磁共振光譜（13C NMR spectrum）如下，請根據這些光譜推測此化合物之結構。（10 分） 1165 1365 1412 1458 2870 2939 2962 1720 4000 3000 2000 1000 Wavenumbers(cm-1) %Transmittance 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 ppm 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 ppm 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 ppm

比較各小題中所列出的二個SN1反應，何者的反應速率較快，並說明理由： （每小題5分，共10分） (CH3)3CCl + H2O (CH3)3COH + HCl (CH3)3CBr + H2O (CH3)3COH + HBr (CH3)3CCl + H2O (CH3)3COH + HCl C6H5Br + H2O C6H5OH + HBr

請寫出下列各化合物的結構式（包含其立體化學）。 （每小題2 分，共10 分） (S)-2-溴-1,5-戊二酸 8-碘-2-萘醇 吡咯-2-甲酸 (Z)-4-異丙基-3-庚烯 肉桂醛

-胡蘿蔔素（-carotene）的工業製程會利用Wittig反應合成雙鍵。請寫出 如何從鹵烷（alkyl halide）與酮或醛開始合成下列化合物： PhC(CH3)＝CH2（3分） PhCH＝C(CH3)2（3分）  （4分）

下圖為瑞德西韋（Remdesivir）的分子結構，用來對抗2019 新型冠狀病毒 的一種藥物。 請問理論上此化合物的13C{1H} NMR 光譜，應該有多少吸收峯？（4 分） 又此化合物的1H NMR 光譜，會有幾組屬於甲基（methyl）的吸收峯？ 它們的分裂情形與積分比應為何？（6 分） N N N H2 O CN HO OH P O O O N H O O N H 1. n-BuLi 2. CH2=CH2CH2Br ？ OCH3 H2SO4 ？ OH MnO2 ？ diethyl ether NH2 O SOCl2  ？ Cl t-BuOK t-BuOH ？ ？ 1 eq. Br2 NH2 HO3S 1. NaNO2/HCl, 0 2. C6H5NEt2 ？ O CH3CH2NH2 pH ~ 4 ？

利用自由基溴化反應，可以將下列反應物的苯甲基位置上的氫取代為溴； 若此反應只有一個苯甲基位置上的氫被溴取代（即monobromination），則 會得到二個立體異構物。請回答下列問題： 畫出由monobromination所得到的二個立體異構物的化學結構，並標示 出結構中所有不對稱碳的絕對立體組態為R或是S。（6分） 所得到的二個立體異構物是否有相同的物理性質，例如：沸點、熔點、 溶解度等？請說明理由。（4分） CH3 H H O H H Br2 hn ？ 39170

寫出下列反應的主要產物。（每小題3 分，共24 分）         ℃

炔類可以經由下列反應轉換成醛類： 請分別寫出反應步驟(a)和(b)的詳細反應機制。（10分） Ethoxide這類的親核試劑比較容易加成到炔類還是烯類？請說明理由。 （5分）

寫出下列反應的機制。（每小題6 分，共12 分） 降烯（norbornene）與DBr 作用，除了直接生成加成產物Z 外，還有U 的產物。請提出其可能的反應途徑。 D Br D Br U Z 將二苯基酮用NH2NH2 在鹼性（NaOH）加熱條件下，會生成二苯甲烷 的還原產物。請提出其可能的反應途徑。

請回答下列各子題。（每小題5 分，共20 分） 比較下列胺類化合物的鹼性大小，並說明原因。 NH Me NH Me NH2 下列三個反應何者是屬於同邊加成反應（syn-addition reaction）？並寫 出其正確立體化學的產物結構。 HOBr D2 ？ Pd/C 1. (BH3)2 2. H2O2, OH- ？ ？ ; ; 在常溫常壓下，過錳酸鉀（KMnO4）固體無法溶解於苯的溶劑中；但是 加入適量的18-冠[醚]-6（18-crown-6）後，此溶液呈現紫色。請畫出18- crown-6 的結構，並說明此現象。 苯乙酮於KI/I2 的鹼性水溶液中會產生黃色沉澱，此黃色沉澱為何物？ 亦請將其反應機制一併陳述。 CH2OH O H HO OH H OH H CH2OH

請寫出D-galatose與下列試劑反應的產物：（每小題3分，共15分） Br2和H2O 過量CH3I，Ag2O H2/Ni CH3OH，H+ 過量HIO4

果糖（D-fructose）是一種多羥基酮單醣，溶於水，存在於許多食品與水 果中。其直鏈式的分子結構如下圖。果糖在水溶液中是以D-果哌喃糖 （D-fructopyranose）與D-果呋喃糖（D-fructofuranose）形式存在。請寫出 α-D-果哌喃糖與α-D-果呋喃糖的結構式。又果糖為何稱為D 構型醣類分 子？使用過量NaBH4 試劑與果糖作用，會得到什麼化合物？（12 分）

請寫出下列反應方程式的主要產物結構式，並標示出必要的立體結構： （每小題4分，共20分）      (a) (b) 39170

請完成以化合物XX 為起始原料合成YY 的設計。這需要多步驟的反應， 寫出每ㄧ相關步驟所用的試劑及產物。（12 分） O XX YY ？ [提示：可以利用分子內Claisen condensation]

A和B二個化合物有相同的分子式，C5H10O，而且在1710～1740 cm-1區間 有很強的IR吸收峰，請根據下列的1H和13C NMR光譜資料，解析出化合物 A和B的化學結構：（10分） A：1H NMR ()：2.55 (septet, 1H), 2.10 (singlet, 3H), 1.05 (doublet, 6H) 13C NMR ()：212.6, 41.5, 27.2, 17.8 B：1H NMR ()：2.38 (triplet, 2H), 2.10 (singlet, 3H), 1.57 (sextet, 2H), 0.88 (triplet, 3H) 13C NMR ()：209.0, 45.5, 29.5, 17.0, 13.2

聚乙烯醇（poly(vinyl alcohol)），是一種水溶性高分子並常做為水性黏著 劑使用；聚乙烯醇的合成方式為先聚合乙酸乙烯酯（vinyl acetate），再將 其酯基水解為醇。請回答下列問題： 請寫出聚乙烯醇和聚(乙酸乙烯酯)的化學結構。（4分） 乙酸乙烯酯為一種酯類，聚(乙酸乙烯酯)是否可以歸類為「聚酯」？為 什麼？（3分） 為何不能直接從乙烯醇聚合得到聚乙烯醇？（3分）

請依題示回答下列立體化學及命名。（每小題5 分，共10 分） 請寫出雙環[2.2.1]庚-2-酮（bicycle[2.2.1]heptan-2-one）之所有立體 異構物之結構式，並於各結構式中，依據嵌- 英[ 格]- 普[ 洛] （Cahn-Ingold-Prelog）序列法則以R, S 標示掌性碳原子之組態。 請以R, S 標示下列費雪投影式（Fischer projection）中掌性碳原子之組 態，並依據國際純化學暨應用化學聯合會（IUPAC）命名法則給予中文 命名。

請寫出下列反應式的最終產物，必要時請畫出其立體結構；當有兩個產 物以上，請指出何者為主要產物。（每小題4 分，共20 分）     

請畫出下列各化合物的結構：（每小題2 分，共10 分） (3R,4R)-3,4,5-trimethylhex-5-en-2-one (1R,2R,4S)-2-bromo-4-chloro-1-methylthiocyclohexane (2Z)-2-methylbicyclo[2.2.2]oct-2-ene 1-bromo-3-nitronaphthalene 2-bromopyrrole

環戊二烯、茚、茀等三種化合物在相同溶劑二甲亞碸的pKa 值分別為 18.0；20.1；22.6，請就結構式提出合理解釋，為何環戊二烯pKa 值最小， 而茀最大。（10 分）

請標出下列分子中的不對稱碳（asymmetric carbon atoms）。這個分子 是否具有掌性（chiral）？（10 分） 請畫出(S)-2-bromobutane 的Fischer projection。（10 分）

請寫出下列反應式之主要產物或所需試劑：（請表示正確的立體化學， 每小題3 分，共30 分）   N ? H3O+   ? hv  O Me Me H 1) LiAlD4 2) H2O ?   1) 9-BBN 2) H2O2, NaOH ?  1) NaNH2 2) CH3I ? Na/NH3(l)  Br F ?  1) Hg(OAc)2, 2) NaBH4 OH ? ? ? ? C14H12O6 (請畫出其結構式， 不須考慮立體化學) 過量 1)LiAlD4 ? ? ? 2)H2O Ti(OiPr)4 (+)-DET Na/NH3(l) 1)NaNH2 2)CH3I ? ? 1)Hg(OAc)2, ? 2)NaBH4 29970

請依下列核磁共振(NMR)光譜數據指示，寫出化合物A(C8H10O)和 B(C6H12O2)的分子結構式。s(單峰)，d(雙線)，t(三重線)，q(四重線)， m(多重線)。（各5 分，共10 分） A. C8H10O 1H-NMR:δ7.4~7.3(m, 5 H), 4.00(br. s, 1 H), 3.66(t, 2 H), 2.77(t, 2 H). B. C6H12O2 1H-NMR:δ4.13(q, 2 H), 2.51(m, 1 H), 1.26(t, 3 H), 1.18(d, 6 H). 13C-NMR:δ117.16, 60.17, 34.04, 19.01, 14.25 NH2 H2N CH2 NH2 COCl2 N N CH2 C O C O MDI MDA MDA + CH2O F Cl NO2 CH3ONa CH3OH A B H2 Pd/CaCO3, N OH C 1. HO- 2. CO2 3. H+ O H3CO D CH3ONa CH3OH, Δ O ClH2C HS- E

請寫出下列反應式中，化合物A 至I 的結構。（20 分） D A B C F G H C I E

寫出下列化學反應的反應機構：（每小題5 分，共10 分）   CH3 H H Br KOH CH3

家庭用之一種熱絕緣體發泡材料，是以MDI（亞甲基二苯二異氰酯）作 為單體聚合而成，而MDI 之製備乃由苯胺及甲醛在酸的催化下先形成 MDA（亞甲基二苯胺），隨後通入光氣進行反應而得。請依下列反應式 、，寫出這兩步驟的反應機構（mechanism）。（10 分）  

Methyl α-cyanoacrylate 是超級快乾膠（super glue）的主要成分，如下 圖所示，它很容易經弱鹼催化而聚合。請寫出其弱鹼催化聚合反應的 詳細反應機構，（10 分）包括中間產物的共振結構，（5 分）並解釋為 何此聚合反應的反應速率非常快。（5 分）

依據下列光譜數據與相關資訊回答各子題： 化合物A 之分子式為C8H10，IR 光譜中於3108, 3066, 3050, 3018, 1608 cm-1 具有明顯吸收帶，1H NMR 光譜中於δ 2.2 ppm (6H)出現一單峰，δ 7.1 ppm (4H)出現一組多重峰訊號，13C NMR 光譜中於δ 19.7, 125.9, 129.6, 136.4 ppm 出現吸收訊號。 ⑴請畫出化合物A 的結構式。（4 分） ⑵請寫出化合物A 的俗名為何？（2 分） ⑶將化合物A 與鉻酸(chromic acid)反應，結果產生化合物B，分子式為 C8H6O4。請畫出化合物B 的結構式。（4 分） 化合物C 之分子式為C7H14，為一具有光學活性的化合物。利用鈀金 屬催化劑進行氫化反應，化合物C 與一當量的氫氣反應，得到化合物 D，分子式為C7H16。將化合物C 與高錳酸鉀反應結果得到兩個產物， 其中一個產物為醋酸，另一為化合物E，為一具有光學活性的羧酸類 化合物。請畫出化合物C、D、E 的結構式。（10 分）

寫出下列反應式的主要產物（A~E）及反應試劑（F~J）。（每小題2 分， 共20 分）      O O F 2 O G CO2CH3 O CO2CH3 OH H H O OH I OH J OCH3 O OH O O H+ H2O H3C O CH3 C O C O O Br H H3C CH3 H H3C C O O H3C H H CH3 MgBr2 R C O H N N- OH C O R H2O 加熱     

請說明如何利用有機光譜來分辨下列三種異構物。 僅能利用紅外線光譜（infrared spectroscopy）。（5 分） 僅能利用氫核磁共振光譜（proton NMR spectroscopy）。（10 分） 僅能利用碳-13 核磁共振光譜。（5 分）

請判定下列兩個化合物的酸度大小，並說明原因為何？（5 分） (a) (b) 29970 H

請以彎曲箭頭表示電子對移動方向，寫出下列反應之反應機構（mechanism）。 （每小題10 分，共30 分）    H2N O O N O2N CO2H O N H ； ； 普羅卡因

請寫出如何用適當的反應試劑完成下列目標物的合成：（每小題5 分， 共20 分）  O O OCH3 H O OH  N N NH2  

普羅卡因（procaine）為一種局部麻醉劑，可由下列三種化合物搭配適當 試劑合成，請提供合成之流程步驟，並含每一步驟的產物。（10 分）

請寫出如何用適當的反應試劑完成二胜肽Phe-Val 的合成。（5 分）

請寫出下列反應式之主要產物。（請表示正確的立體化學，每小題4 分，共40 分）        （請接第二頁） ℃ 107年公務人員特種考試關務人員、 身心障礙人員考試及107年國軍上校 以上軍官轉任公務人員考試試題 全三頁 第二頁 考試別： 關務人員考試 等 別： 三等考試 類 科： 化學工程 科 目： 有機化學 O CH3 (1) nBu2CuLi, Et2O (2) NH4Cl, H2O CH3 Zn/Cu, CH2I2, THF, reflux O DMF NaH, MeO2C-CH2-PBu3Br, X CN NC CN NaOEt OEt CN NC CN 反應速率(X) F > Cl > Br > I CH3 Cl KOtBu CH3 CH3 CH3 Cl KOtBu CH3 + 唯一產物 1：1   

若鹵化物進行親核性取代反應（Nucleophilic Substitution Reaction）時，反應速率(X) 排序為F＞Cl＞Br＞I 請解釋。（10 分）

下列二立體異構物進行消去反應（Elimination）的產物不相同，請解釋。（10 分） （請接第三頁） 107年公務人員特種考試關務人員、 身心障礙人員考試及107年國軍上校 以上軍官轉任公務人員考試試題 全三頁 第三頁 考試別： 關務人員考試 等 別： 三等考試 類 科： 化學工程 科 目： 有機化學 （請接背面） OH CH2Cl2 Cl Et3N, SOCl2 O B O H CH2CHO (1) , THF (2) 30%H2O2, NaOH(aq) O N H N , 催化量H2SO4 O CH3 I H3C I + 2當量 HI + H2O

請寫出下列反應之反應機構。（每小題10 分，共40 分）    

請畫出各化合物的結構。（每小題2 分，共10 分） (R)-2-溴戊烷 異丙苯 水楊酸鈉 (Z)-2-氯-4-甲基-2-戊烯 γ-丁內酯

請寫出下列反應方程式的反應機構和主要產物結構式：（每小題5 分，共20 分）    

有一天然萜烯（terpene）A，分子式C10H16O，與羥基胺（hydroxylamine）反應產生 化合物B（C10H17ON），化合物A 亦可與多倫試劑（Tollens’）進行銀鏡反應得 C10H16O2。在強烈氧化下（KMnO4 / H+），化合物A 可轉換成丙酮、草酸（C2H2O4） 及乙醯丙酸（CH3COCH2CH2CO2H）。 請回答下列問題： 依異戊二烯規則（isoprene rule），化合物A 有二種立體異構物（stereoisomers），請 分別寫出立體結構式。（4 分） 請分別寫出產物B 之立體結構式。（2 分） 化合物A 之二種立體異構物，分別在酒精溶液中以鈀/碳粉做催化劑，進行氫化反 應得到產物其分子式皆為C10H18O，請分別寫出產物之立體結構式。（4 分）