普考-化學工程有機化學概要107 年第 19 題單選題
下列反應式中,何者不是可逆(reversible)反應?
C正確答案
Wittig反應因生成極穩定的P=O鍵而不可逆;縮醛水解、亞胺形成、醇醛縮合均為可逆反應。
為什麼答案是 C
Wittig反應:磷葉立德與酮反應生成烯烴與三苯基氧膦(Ph₃P=O)。因P=O鍵鍵能極強(~540 kJ/mol),反應在熱力學上高度有利,為不可逆反應。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Wittig反應因生成極穩定的P=O鍵而不可逆;縮醛水解、亞胺形成、醇醛縮合均為可逆反應。
看到Ph₃P=O生成→Wittig反應→不可逆!P=O鍵能超強(約540 kJ/mol),反應一路不回頭。
逐選項分析
A✕
縮醛(acetal)在酸催化下的水解反應,生成酮與二醇。縮醛的形成與水解均為可逆反應,酸催化下可來回進行,是保護羰基的常用方法。
B✕
醛與一級胺在酸催化下生成亞胺(Schiff base)與水。亞胺的形成與水解皆為可逆反應,平衡受水濃度影響,除水可推動反應向右。
C✓ 正確
Wittig反應:磷葉立德與酮反應生成烯烴與三苯基氧膦(Ph₃P=O)。因P=O鍵鍵能極強(~540 kJ/mol),反應在熱力學上高度有利,為不可逆反應。
D✕
分子內醇醛縮合(intramolecular aldol reaction):二酮在鹼催化下環化生成β-羥基酮。Aldol反應為典型可逆反應,逆反應為retro-aldol。
有機反應可逆性對照表
| 反應類型 | 產物特徵 | 可逆性 | 關鍵原因 |
|---|
| 縮醛水解 | 酮 + 二醇 | 可逆 | 酸催化平衡反應 |
| 亞胺形成 | C=N + H₂O | 可逆 | 除水可推動反應 |
| Wittig反應 | 烯烴 + Ph₃P=O | 不可逆 | P=O鍵能極強 |
| Aldol縮合 | β-羥基酮 | 可逆 | retro-aldol存在 |
考生易誤認所有有機反應皆可逆。關鍵在於Wittig反應生成極穩定的Ph₃P=O(P=O鍵能約540 kJ/mol,遠大於C=O的~745 kJ/mol但考量整體反應熱力學),使反應單向進行。記住:有Ph₃P=O生成→不可逆!