普考-化學工程有機化學概要105 年第 12 題單選題
下列化合物中,何者最易水解?
A正確答案
羧酸衍生物水解活性順序:醯氯 > 酸酐 > 酯 > 醯胺。離去基團鹼性越弱、羰基碳親電性越強,越易水解。
為什麼答案是 A
乙醯氯(醯氯)。離去基團為 Cl⁻,是極弱鹼,非常容易離去;且氯的強吸電子誘導效應使羰基碳高度缺電子,最易受水分子親核攻擊,故水解活性最高。
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完整詳解
Pro · 無限重點 羧酸衍生物水解活性順序:醯氯 > 酸酐 > 酯 > 醯胺。離去基團鹼性越弱、羰基碳親電性越強,越易水解。
看離去基團!Cl⁻ 鹼性最弱最好走,所以醯氯最易水解。記住口訣:氯酐酯胺,活性遞減。
逐選項分析
A✓ 正確
乙醯氯(醯氯)。離去基團為 Cl⁻,是極弱鹼,非常容易離去;且氯的強吸電子誘導效應使羰基碳高度缺電子,最易受水分子親核攻擊,故水解活性最高。
B✕
乙酸乙酯(酯類)。離去基團為乙氧基(EtO⁻),鹼性較強,離去能力較差。酯的水解通常需要酸或鹼催化並加熱,活性遠低於醯氯與酸酐。
C✕ 陷阱
乙醯胺(醯胺)。離去基團為氨基(NH₂⁻),是強鹼,極難離去;且氮原子的孤對電子與基產生強共鳴效應,使羰基碳親電性大幅降低,故為四者中最難水解。
D✕
乙酸酐(酸酐)。離去基團為乙酸根(CH₃COO⁻),鹼性弱於烷氧基但強於氯離子。水解活性僅次於醯氯,但仍不如醯氯容易水解。
羧酸衍生物親核醯基取代反應活性比較
| 衍生物種類 | 離去基團 | 離去基團鹼性 | 水解活性 |
|---|
| 醯氯 (A) | Cl⁻ | 最弱 | 最高(最易水解) |
| 酸酐 (D) | RCOO⁻ | 弱 | 次高 |
| 酯 (B) | RO⁻ | 強 | 次低 |
| 醯胺 (C) | NH₂⁻ | 最強 | 最低(最難水解) |
考生常誤以為醯胺因為有氮原子比較活潑,實際上氮的給電子共鳴效應使羰基碳親電性降低,且 NH₂⁻ 是強鹼極難離去,故醯胺最穩定、最難水解。