普考-化學工程有機化學概要106 年第 22 題單選題
下列反應的主要產物為何?
A正確答案
2-噻吩甲酸加熱發生脫羧反應(decarboxylation),失去 CO2 生成噻吩,為雜環化學常見考點。
為什麼答案是 A
2-噻吩甲酸(thiophene-2-carboxylic acid)在 α 位帶有羧基,加熱時極易發生脫羧反應(decarboxylation),失去 CO2 生成噻吩(thiophene),為本題正確產物。
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完整詳解
Pro · 無限重點 2-噻吩甲酸加熱發生脫羧反應(decarboxylation),失去 CO2 生成噻吩,為雜環化學常見考點。
看到「雜環 + CO2H + 加熱」直接聯想脫羧反應,產物就是把 CO2H 拿掉剩下的環。
逐選項分析
A✓ 正確
2-噻吩甲酸(thiophene-2-carboxylic acid)在 α 位帶有羧基,加熱時極易發生脫羧反應(decarboxylation),失去 CO2 生成噻吩(thiophene),為本題正確產物。
B✕
2-噻吩甲醛為還原產物,單純加熱羧酸無法將羧基還原為醛基,需要還原劑(如 DIBAL-H)才能達成。
C✕
2-噻吩甲醇同樣為還原產物,將羧酸還原為伯醇需要強還原劑(如 LiAlH4),單純加熱無法發生此反應。
D✕
2,5-噻吩二甲酸為羧基化產物,加熱不會使分子增加羧基,此選項為反向反應的干擾項。
雜環羧酸脫羧反應
| 反應物 | 條件 | 產物 | 機制 |
|---|
| 2-噻吩甲酸 | 加熱 (Δ) | 噻吩 + CO2 | 脫羧反應 |
| 2-呋喃甲酸 | 加熱 (Δ) | 呋喃 + CO2 | 脫羧反應 |
| 2-吡咯甲酸 | 加熱 (Δ) | 吡咯 + CO2 | 脫羧反應 |
考生可能誤以為加熱會使羧酸發生其他變化(如還原或雙羧基化),但雜環 α-位羧酸最特徵的反應就是脫羧,記住「加熱 = 掉 CO2」即可秒解。