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 24 題單選題
那一化合物在NaOH水溶液中進行水解速率最快?
A$\mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{OCH}_2\mathrm{CH}_3$
B$CH_{3}CO_{2}CH_{3}$
C$CH_{3}CONH_{2}$
D(CH₃CO)₂O正確答案
D正確答案
羧酸衍生物水解反應活性:酸酐 > 酯 > 醯胺,醚類不水解,故酸酐 (D) 最快。
為什麼答案是 D
(CH3CO)2O 為乙酸酐,離去基 CH3COO⁻ 為穩定的羧酸根,且兩個吸電子羰基使親電性高,水解速率最快。
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完整詳解
Pro · 無限重點 羧酸衍生物水解反應活性:酸酐 > 酯 > 醯胺,醚類不水解,故酸酐 (D) 最快。
記口訣:醯鹵 > 酸酐 > 酯 > 醯胺。離去基越穩定,水解越快。
逐選項分析
A✕ 陷阱
CH3CH2OCH2CH3 為乙醚,C-O 鍵穩定,在 NaOH 水溶液中幾乎不發生水解,需強酸高溫才斷裂。
B✕
CH3CO2CH3 為乙酸甲酯,屬酯類,在 NaOH 中可皂化水解,但速率遠慢於酸酐。
C✕
CH3CONH2 為乙醯胺,N 的孤對電子與 C=O 強共振,羰基親電性最低,水解最慢,需長時間加熱。
D✓ 正確
(CH3CO)2O 為乙酸酐,離去基 CH3COO⁻ 為穩定的羧酸根,且兩個吸電子羰基使親電性高,水解速率最快。
羧酸衍生物水解活性排序
| 衍生物 | 離去基 | 活性 | 水解條件 |
|---|
| 醯鹵 RCOX | X⁻ | 最高 | 遇水即反應 |
| 酸酐 (RCO)2O | RCOO⁻ | 高 | 室溫可水解 |
| 酯 RCOOR' | R'O⁻ | 中 | 需酸/鹼催化 |
| 醯胺 RCONH2 | NH2⁻ | 最低 | 強酸鹼長時間加熱 |
易將醚 (A) 誤認為可水解,但醚在鹼性條件下極為穩定,並非羧酸衍生物。另易誤選酯 (B),忽略酸酐因有兩個吸電子羰基且離去基更穩定,水解速率遠高於酯。