普考-化學工程有機化學概要108 年第 20 題單選題
某含溴的烯烴化合物,經下列步驟反應:1. CF3CO3H;2. CH3NH2(過量),主要產物為何?
A同時含 NHMe 與 Br 的產物
B同時含 NHMe 與羰基(C=O)的產物
C同時含 OH、Br 與 NHMe 的產物
D同時含 NHMe 與 OH 的產物正確答案
D正確答案
苯乙烯衍生物先被CF₃CO₃H環氧化成環氧乙烷，再被過量CH₃NH₂開環，得到含OH與NHMe的β-胺醇產物(D)，Br未被氧化。
為什麼答案是 D
選項D結構（圖示）：3-溴苯基上連 -CH(OH)-CH₂NHCH₃ 側鏈，即苄位為OH，末端為NHMe。步驟1：CF₃CO₃H（三氟過乙酸）將苯乙烯雙鍵環氧化，生成苯基環氧乙烷中間體；步驟2：過量CH₃NH₂在鹼性條件（SN2）下，親核氮攻打位阻較小的末端碳（非苄碳），開環後胺基在末端CH₂，羥基留在苄位，得到PhCH(OH)CH₂NHCH₃。圖中D保留Br於苯環間位，正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 苯乙烯衍生物先被CF₃CO₃H環氧化成環氧乙烷，再被過量CH₃NH₂開環，得到含OH與NHMe的β-胺醇產物(D)，Br未被氧化。
CF₃CO₃H是過氧酸→烯烴→環氧化物；CH₃NH₂親核開環→胺基攻打環氧→產物含OH+NHMe，對應選項D（圖示含Br苯環+OH+NHMe側鏈）。
逐選項分析
A✕ 陷阱
選項A為3-溴苯基乙胺（PhCH₂CH₂NHMe），代表乙烯基被直接胺化還原，但題目步驟並無還原劑，CF₃CO₃H為環氧化而非加氫，故不會得到此產物。Br雖保留，但缺少OH，機制對不上。
B✕
選項B含環氧環（圖示為環氧乙烷結構）和苯環氨基NHMe，但環氧乙烷已在步驟1生成，步驟2 CH₃NH₂應進一步開環，不應以未開環的環氧物為最終產物；且苯環上出現NHMe不符合反應機制。
C✕ 陷阱
選項C含OH、Br與NHMe，結構為PhCH(NHMe)CH₂OH，看似合理，但注意開環位置：CH₃NH₂親核攻打環氧時，親核劑攻打取代基較少（位阻較小）的碳，即苄位以外的末端碳。苄基碳（連苯環）是較受穩定的碳正離子位置，但在鹼性條件（CH₃NH₂）下優先進行SN2，攻打位阻較小的末端CH₂，胺基在末端，OH在苄位。故C的NHMe位置（α-碳）與OH位置（β-碳）和D相反，C不正確。
D✓ 正確
選項D結構（圖示）：3-溴苯基上連 -CH(OH)-CH₂NHCH₃ 側鏈，即苄位為OH，末端為NHMe。步驟1：CF₃CO₃H（三氟過乙酸）將苯乙烯雙鍵環氧化，生成苯基環氧乙烷中間體；步驟2：過量CH₃NH₂在鹼性條件（SN2）下，親核氮攻打位阻較小的末端碳（非苄碳），開環後胺基在末端CH₂，羥基留在苄位，得到PhCH(OH)CH₂NHCH₃。圖中D保留Br於苯環間位，正確。
環氧化→開環兩步反應總整理
| 步驟 | 試劑 | 作用 | 產物特徵 |
|---|
| 步驟1 | CF₃CO₃H（過氧酸） | Baeyer-Villiger型環氧化烯烴 | 生成環氧乙烷（三員環） |
| 步驟2（鹼性） | CH₃NH₂（過量，鹼性） | SN2親核開環，攻位阻小端 | 胺基在末端，OH在苄位（β-胺醇） |
| 步驟2（酸性） | H⁺ / 親核劑 | SN1/碳正離子，攻苄位 | 胺基在苄位，OH在末端（相反） |
最大陷阱在C與D的OH/NHMe位置互換：考生若記混酸性/鹼性環氧開環的區域選擇性，就會選C。本題CH₃NH₂屬鹼性條件，走SN2，親核劑攻末端（位阻小），OH留苄位，務必牢記「鹼性→攻小端」。 
