就下列水解（hydrolysis）反應，X為何者時，此反應的速率最快？
AX = -NH2
BX = -OCH3
CX = -OC6H5
DX = -OC(=O)CH3正確答案
答案與詳解
D
正確答案
醯基水解速率取決於離去基(X⁻)的離去能力，X⁻的共軛酸pKa越小(酸性越強)，離去基越好，水解速率越快。
為什麼答案是 D
X = -OC(=O)CH₃時形成醋酸酐(acetic anhydride)。離去基為醋酸根CH₃COO⁻，其共軛酸CH₃COOH的pKa ≈ 4.75，酸性最強，離去能力最佳，水解速率四者中最快。
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完整詳解
Pro · 無限重點 醯基水解速率取決於離去基(X⁻)的離去能力，X⁻的共軛酸pKa越小(酸性越強)，離去基越好，水解速率越快。
秒殺技巧
比較HX共軛酸的pKa：CH₃COOH(4.75) < C₆H₅OH(10) < CH₃OH(15.5) < NH₃(38)，pKa最小→離去基最好→D最快。逐選項分析
A✕ 陷阱
X = -NH₂時形成醯胺(amide)。NH₂⁻的共軛酸NH₃的pKa ≈ 38，鹼性極強，離去能力極差，水解速率在四者中最慢。
B✕
X = -OCH₃時形成酯類(甲酯)。CH₃O⁻的共軛酸CH₃OH的pKa ≈ 15.5，離去能力中等偏差，速率較C、D慢。
C✕
X = -OC₆H₅時形成苯酯(phenyl ester)。苯酚共軛酸C₆H₅OH的pKa ≈ 10，苯氧基離去能力優於甲氧基，速率快於B，但仍慢於D。
D✓ 正確
X = -OC(=O)CH₃時形成醋酸酐(acetic anhydride)。離去基為醋酸根CH₃COO⁻，其共軛酸CH₃COOH的pKa ≈ 4.75，酸性最強，離去能力最佳，水解速率四者中最快。
醯基衍生物水解速率比較（由快到慢）
| 化合物類型 | X基團 | 離去基HX | HX的pKa | 水解速率 |
|---|---|---|---|---|
| 酸酐(anhydride) | -OC(=O)CH₃ | CH₃COOH | ≈4.75 | 最快 ★ |
| 苯酯(phenyl ester) | -OC₆H₅ | C₆H₅OH | ≈10 | 次快 |
| 烷酯(alkyl ester) | -OCH₃ | CH₃OH | ≈15.5 | 慢 |
| 醯胺(amide) | -NH₂ | NH₃ | ≈38 | 最慢 |
陷阱提醒
常見錯誤：誤以為-NH₂因為「鹼性強」所以反應性強而選A。實際上醯胺中氮的孤對電子與羰基共振，使C=O親電性降低，且NH₂⁻離去能力極差，醯胺是所有醯基衍生物中水解最困難的，需強酸或強鹼加熱才能水解。