地方政府公務人員四等-化學工程類科有機化學概要107 年第 18 題單選題
品吶醇(pinacol)重排反應形成品吶酮(pinacolone),反應過程中經由何種中間體的途徑?
A正確答案
品吶醇重排在酸性條件下,OH 質子化脫水生成三級碳陽離子,鄰位甲基 1,2-遷移後得品吶酮。
為什麼答案是 A
品吶醇在酸催化下,一個 OH 質子化後以水離去,生成穩定的三級碳陽離子;接著鄰碳上的甲基進行 1,2-遷移至該碳陽離子,最後失去質子形成 C=O,得到品吶酮。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 品吶醇重排在酸性條件下,OH 質子化脫水生成三級碳陽離子,鄰位甲基 1,2-遷移後得品吶酮。
看到「重排 (rearrangement)」+ 酸催化脫水 → 幾乎都是碳陽離子中間體。
逐選項分析
A✓ 正確
品吶醇在酸催化下,一個 OH 質子化後以水離去,生成穩定的三級碳陽離子;接著鄰碳上的甲基進行 1,2-遷移至該碳陽離子,最後失去質子形成 C=O,得到品吶酮。
B✕
碳陰離子屬於鹼性或強親核條件下的中間體,品吶醇重排是在酸性條件下進行,與碳陰離子無關。
C✕
自由基反應多為光或過氧化物引發,品吶醇重排並非自由基機制,不涉及單電子轉移。
D✕ 陷阱
碳烯(carbene)是帶有二價碳且含孤對電子的活性中間體,常見於 α-消去或重氮化合物分解;品吶醇重排不經此中間體,易與其他重排混淆。
品吶醇重排機制四步驟
| 步驟 | 作用 | 中間體 | 關鍵 |
|---|
| 1 | OH 質子化 | oxonium 離子 | 酸催化 (H+) |
| 2 | 水離去 | 三級碳陽離子 | 形成穩定 C+ |
| 3 | 1,2-甲基遷移 | 氧鎓離子 (C=O+H) | 鄰碳基團遷移到 C+ |
| 4 | 去質子化 | 品吶酮 (酮) | 生成 C=O |
考生若對「重排」機制不熟,容易誤選 D 碳烯(同為活性中間體名詞)。記住:醇在酸性條件下脫水的重排 = 碳陽離子途徑;碳烯是完全不同的 α-消去產物。