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 15 題單選題
下列反應的主要產物為:
1 / 5C正確答案
硫葉立德(Sulfur ylide)與酮反應會發生 Johnson-Corey-Chaykovsky 反應,生成環氧化物(epoxide)。本題為四氫吡喃酮與二甲基硫甲基葉立德反應,產物為螺環環氧化物。
為什麼答案是 C
硫葉立德(⁻CH₂S⁺(CH₃)₂)對酮羰基進行親核加成後,氧負離子分子內 SN2 攻擊亞甲基,排出 (CH₃)₂S,形成螺環環氧化物(spiro epoxide),為 Johnson-Corey-Chaykovsky 反應標準產物。
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完整詳解
Pro · 無限重點 硫葉立德(Sulfur ylide)與酮反應會發生 Johnson-Corey-Chaykovsky 反應,生成環氧化物(epoxide)。本題為四氫吡喃酮與二甲基硫甲基葉立德反應,產物為螺環環氧化物。
看到「⁻CH₂S⁺(CH₃)₂」(硫葉立德)加酮類,直接找「三元環含氧(環氧化物/epoxide)」的選項,秒選 (C)。
逐選項分析
A✕ 陷阱
此為酮與甲基格氏試劑(CH₃MgBr)反應後酸水解的產物(三級醇)。硫葉立德雖有碳負離子,但不會停留在醇,而是繼續分子內取代形成環氧化物。
B✕
此為 α 位被甲硫基(SCH₃)取代的產物。硫葉立德反應中,硫原子最終以二甲基硫醚((CH₃)₂S)形式離去,不會留在碳骨架上。
C✓ 正確
硫葉立德(⁻CH₂S⁺(CH₃)₂)對酮羰基進行親核加成後,氧負離子分子內 SN2 攻擊亞甲基,排出 (CH₃)₂S,形成螺環環氧化物(spiro epoxide),為 Johnson-Corey-Chaykovsky 反應標準產物。
D✕
此為開環後的酮醇結構,與硫葉立德反應機制無關。硫葉立德與酮反應特徵為形成三元環,不會導致環醚骨架開環。
葉立德(Ylide)與羰基反應比較
| 試劑 | 反應名稱 | 主要產物 | 離去基團 |
|---|
| 硫葉立德 (R₂S⁺-C⁻R₂) | Johnson-Corey-Chaykovsky | 環氧化物 (Epoxide) | R₂S (硫醚) |
| 磷葉立德 (R₃P⁺-C⁻R₂) | Wittig 反應 | 烯烴 (Alkene) | R₃P=O (氧化磷) |
考生易將硫葉立德誤認為一般親核試劑(如格氏試劑),以為反應停在醇階段(選項 A);或誤以為硫原子會留在產物上(選項 B)。關鍵在於硫葉立德會發生分子內 SN2 形成三元環並排出硫醚。