有機化學申論題歷屆試題與參考架構（高考三級）

112 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
以下六個碳的D-醛醣中，
（一）那一個醣的掌性中心是（2R,3S,4S,5R）？（4分）
（二）承子題（一）寫出該醣最穩定的椅狀結構？（4分）
（三）承子題（一），該醣在酸性催化下，與乙醇（ethanol）反應後最穩定的產物？（3分）
（四）承子題（一），該醣在酸性催化下，與苯甲胺（aniline）反應後最穩定的產物？（3分）
（五）承子題（一），該醣四號碳位置的差向異構物（epimer）是那一個醣？（3分）
（六）承子題（一），該醣五號碳位置的差向異構物（epimer），是那一個醣的鏡像異構物？（3分）
（20 分）

參考架構・破題
本題為醣類化學之綜合題型，核心在於立體化學構型判斷（R/S 命名與 D-型醛醣結構）、椅狀構形穩定度分析、端基異構碳之親核性取代與成苷反應，以及差向異構物與鏡像異構物之立體關係推導。作答應以系統性立體化學規則為骨幹，依序明確標示各掌性中心構型與反應產物結構。
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2
設計以下合成，
（一）提供合成化合物1的試劑與條件？（3分）
（二）提供合成化合物2的試劑與條件？（3分）
（三）當化合物2與KOt-Bu在t-BuOH的反應條件下，寫出其反應速率方程式？（3分）
（四）當化合物2與甲醇（MeOH）和加熱的反應條件下，寫出其反應速率方程式？（3分）
（五）提供合成化合物4的試劑與條件？（3分）
（六）提供合成化合物5的試劑與條件？（3分）
（七）提供合成化合物6的試劑與條件？（2分）
（20 分）
3
請依照親電子性芳香族取代反應（electrophilic aromatic substitution）的方法，以苯為起始物，合成所指定的化合物所需要的試劑與條件。（10分）
（10 分）
4
請依照所提供的起始物1，合成所指定的標的物，
（一）提供如何由化合物1合成化合物2所需要的試劑？（4分）
（二）化合物2的參鍵（alkyne）在紅外線光譜中有很特殊的吸收，請問它的吸收波長大約是多少波數？（3分）
（三）請寫出波數的單位？（2分）
（四）化合物2末端炔的pKa數值大約多少？（3分）
（五）化合物2末端炔的氫，在紅外線光譜的吸收大約的波數？（2分）
（六）提供所需要的試劑，如何由化合物2合成化合物3？（3分）
（七）提供所需要的試劑，如何由化合物3合成化合物4？（3分）
（20 分）
5
推導以下反應機制？並寫出該反應機制的人名反應（name reaction）為何？（每小題5分，共15分）
（一）
（二）
（三）
（15 分）
6
以下反應中，
（一）寫出化合物1經過消除反應後的主產物？（3分）
（二）寫出化合物2經過消除反應後的主產物？（3分）
（三）以IUPAC命名法，將化合物1經過消除反應後的主產物命名？（2分）
（四）以IUPAC命名法，將化合物2經過消除反應後的主產物命名？（2分）
（10 分）
7
判斷以下化合物是否具有掌性（chiral）或不具有掌性（achiral）？（每小題1分，共5分）
（一）（二）（三）
（四）（五）
（5 分）

111 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
請寫出下列英文名稱的化學結構（每小題 2 分，共 10 分）
（一） Methyl vinyl ketone
（二） Deuterated chloroform（Chloroform-d）
（三） Pyrrolidine
（四） Oxalic acid
（五） Sodium azide
（10 分）

參考架構・破題
本題測驗有機化學基礎之常見官能基、常用溶劑、雜環化合物、多元羧酸及無機與有機合成試劑之英文俗名與系統結構對照。作答核心在於精確畫出骨架構造、官能基鍵結、標明同位素標記，並對離子試劑標註形式電荷與共振結構，展現紮實之結構化學基本功。
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2
請寫出下列反應的主要產物（請表示正確的立體化學）（每小題 5 分，共 50 分）O催化量H2SO4, HO-NH2
（一）
（二）O MgBr CO2(固體); H3O
（三）O
（四）
（五）O nBu2CuLi; H3O
（六）
（七）O CHO CH2CN NaOEt, EtOH
（八） + O H3CO CO2H SOCl2
（九）O 催化量H2SO4, CH3OH CH3
（十）CH3
（50 分）
3
請寫出下列反應之反應機構（每小題 10 分，共 40 分）O H 3C CO2H H 3C H2SO4 O
（一）H C OH 3 H 3C
（二）
（三）
1. (i Bu)2BH, THF CH3 H CH3
（四） (Z)
2. 30% H2O2, NaOH(水溶液) H OH
（40 分）

110 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
已知(R)-carvone 的比旋光度（specific rotation）為−61。現在有一 carvone樣品，其能旋轉平面極化光 30 度，請問此樣品含(S)-carvone 對掌異構物（enantiomer）的百分比為何？（5 分）
（5 分）

參考架構・破題
本題測驗立體化學中旋光性、比旋光度與光學純度（對掌異構物過量百分率，ee值）之定義及定量計算。解題關鍵在於利用對掌異構物比旋光度大小相等、符號相反之性質，建立樣品旋光度與成分莫耳分率之聯立方程式，精確求出(S)-香芹酮之比例。
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2
請以費歇爾投影式（Fischer projection）畫出下列化合物。（5 分）
（5 分）
3
請問下列化合物的質子去耦合（proton-decoupled）碳-13 核磁共振光譜（13C NMR spectrum）含有多少明顯不同的共振吸收峰？（5 分）
（5 分）
4
請問下列反應最終預期的主產物結構為何？（25 分）
（一）
（二）Na2Cr2O7/H2SO4/H2O excess
（三）O H2SO4 HO OH
（四）O
1. NaOCH2CH3 O O 2. H3O+ O
（五）
1. 過量 LiAlH4
2. H2O
（25 分）
5
請問完成下列反應所需的反應試劑為何？（20 分）
（一）
（二）
（三）NO2 Cl
（四）OH Br
（20 分）
6
下列那一個化合物會進行最快速的親核 1 級反應（SN1 reaction）？（5 分）Br Br Br Br I II III IV
（5 分）
7
請以國際純化學暨應用化學聯合會（IUPAC）命名法命名下列化合物。（5 分）
（5 分）
8
請問下列反應的中間產物及最終預期的主產物結構為何？（每個小問題5 分，共 20 分）NBS (CH3)3COK 1. BH3 PCC A B C D  2. H2O2/NaOH/H2O
（20 分）

參考架構・破題
起始物是異丙苯（cumene，C6H5CH(CH3)2）。四步依序是：苯甲位自由基溴化、E2 脫去、硼氫化－氧化（反馬可尼可夫加成、順式加成），最後 PCC 把一級醇溫和氧化成醛。每一步都要畫出結構、寫出名稱，並交代選擇性的理由。
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9
某化合物的分子式為 C6H12O，其紅外光譜、氫-1 核磁共振光譜（ 1H NMR、質子去耦合（proton-decoupled）碳-13 核磁共振光譜（13C NMR spectrum）spectrum）如下，請根據這些光譜推測此化合物之結構。（10 分）%Transmittance 2870 1165 4000 3000 2000 1000 Wavenumbers(cm-1) 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.3 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 0.9 1.0 0.9 0.8 0.8 ppm ppm ppm
（10 分）

參考架構・破題
先由分子式算出不飽和度，再依序用 IR 確認官能基、13C NMR 數碳的種類、1H NMR 的積分與分裂拼出碎片，最後組合並逐一對回訊號。本題答案是 2-己酮（2-hexanone，CH3COCH2CH2CH2CH3）。
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109 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
比較各小題中所列出的二個SN1反應，何者的反應速率較快，並說明理由：（每小題5分，共10分）
（一）(CH3)3CCl + H2O  (CH3)3COH + HCl (CH3)3CBr + H2O  (CH3)3COH + HBr
（二）(CH3)3CCl + H2O  (CH3)3COH + HCl C6H5Br + H2O  C6H5OH + HBr
（10 分）
2
-胡蘿蔔素（-carotene）的工業製程會利用Wittig反應合成雙鍵。請寫出如何從鹵烷（alkyl halide）與酮或醛開始合成下列化合物：
（一）PhC(CH3)＝CH2（3分）
（二）PhCH＝C(CH3)2（3分）
（三）（4分）
（10 分）
3
利用自由基溴化反應，可以將下列反應物的苯甲基位置上的氫取代為溴；若此反應只有一個苯甲基位置上的氫被溴取代（即monobromination），則會得到二個立體異構物。請回答下列問題：H H CH3 Br2 HO H ？hn
（一）畫出由monobromination所得到的二個立體異構物的化學結構，並標示出結構中所有不對稱碳的絕對立體組態為R或是S。（6分）
（二）所得到的二個立體異構物是否有相同的物理性質，例如：沸點、熔點、溶解度等？請說明理由。（4分）
（10 分）

參考架構・破題
本題考自由基苯甲基溴化（NBS 或 Br2／hν）的位置選擇性與立體化學：苯甲基碳上的氫被溴取代後產生一個新的不對稱碳，而分子中原本已有的不對稱碳不參與反應、組態不變，因此得到的兩個產物是非鏡像異構物（diastereomers），不是鏡像異構物。
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4
炔類可以經由下列反應轉換成醛類：(a) (b)
（一）請分別寫出反應步驟(a)和(b)的詳細反應機制。（10分）
（二）Ethoxide這類的親核試劑比較容易加成到炔類還是烯類？請說明理由。（5分）
（15 分）
5
請寫出D-galatose與下列試劑反應的產物：（每小題3分，共15分）
（一）Br2和H2O
（二）過量CH3I，Ag2O
（三）H2/Ni
（四）CH3OH，H+
（五）過量HIO4
（15 分）

參考架構・破題
題目的 D-galatose 應為 D-galactose（D-半乳糖，醛己糖，為 D-葡萄糖的 C4 差向異構物）。本題考單醣五個經典反應：溫和氧化、全甲基化、還原、糖苷生成、過碘酸裂解。每小題寫出產物結構（Fischer 或 Haworth 投影）並附一句反應說明即可。
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6
請寫出下列反應方程式的主要產物結構式，並標示出必要的立體結構：（每小題4分，共20分）
（一）（二）
（三）（四）
（五）
（20 分）
7
A和B二個化合物有相同的分子式，C5H10O，而且在1710～1740 cm-1區間有很強的IR吸收峰，請根據下列的1H和13C NMR光譜資料，解析出化合物A和B的化學結構：（10分）A：1H NMR ( )：2.55 (septet, 1H), 2.10 (singlet, 3H), 1.05 (doublet, 6H) C NMR ( )：212.6, 41.5, 27.2, 17.8 B：1H NMR ( )：2.38 (triplet, 2H), 2.10 (singlet, 3H), 1.57 (sextet, 2H), 0.88 (triplet, 3H) C NMR ( )：209.0, 45.5, 29.5, 17.0, 13.2
（10 分）
8
聚乙烯醇（poly(vinyl alcohol)），是一種水溶性高分子並常做為水性黏著劑使用；聚乙烯醇的合成方式為先聚合乙酸乙烯酯（vinyl acetate），再將其酯基水解為醇。請回答下列問題：
（一）請寫出聚乙烯醇和聚(乙酸乙烯酯)的化學結構。（4分）
（二）乙酸乙烯酯為一種酯類，聚(乙酸乙烯酯)是否可以歸類為「聚酯」？為什麼？（3分）
（三）為何不能直接從乙烯醇聚合得到聚乙烯醇？（3分）
（10 分）

參考架構・破題
本題考乙烯類加成聚合物與縮合聚合物（聚酯）的分類，以及烯醇–酮互變異構造成「乙烯醇單體不存在」的概念。聚乙烯醇只能經由聚乙酸乙烯酯水解（醇解）間接製得。
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108 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
請畫出下列各化合物的結構：（每小題 2 分，共 10 分）
（一）(3R,4R)-3,4,5-trimethylhex-5-en-2-one
（二）(1R,2R,4S)-2-bromo-4-chloro-1-methylthiocyclohexane
（三）(2Z)-2-methylbicyclo[2.2.2]oct-2-ene
（四） 1-bromo-3-nitronaphthalene
（五） 2-bromopyrrole
（10 分）

參考架構・破題
本題考 IUPAC 命名轉結構與立體化學標示（R／S、E／Z），含雙環橋環命名與雜環、稠環芳香族編號。作答時先畫碳骨架與編號，再放取代基，最後依 CIP 規則調整楔形線使組態正確。
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2
請寫出下列反應式之主要產物或所需試劑：（請表示正確的立體化學，每小題 3 分，共 30 分）H3O+
（一） ? （二） N ?? hv
（三） C14H12O6
（四） ??過量(請畫出其結構式，不須考慮立體化學) O Me Me 1)LiAlD 1) LiAlD44
（五） H 2)H 2) O H22O ?? （六） ? Ti(OiPr)4 (+)-DET 1) 9-BBN 1)NaNH 1) NaNH2 2 2)CHCH33II Na/NH 3(l)
（七） 2) H2O2, NaOH ?? （八） 2) Na/NH3(l) ?? Br F OH
（九） ?? （十） 1) Hg(OAc)2,2, 1)Hg(OAc) ? ? 2)NaBH 2) NaBH44
（30 分）

本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
3
寫出下列化學反應的反應機構：（每小題 5 分，共 10 分）
（一）CH3 H CH3 KOH
（二）Br H
（10 分）
4
依據下列光譜數據與相關資訊回答各子題：
（一）化合物 A 之分子式為 C8H10，IR 光譜中於 3108, 3066, 3050, 3018, 1608 cm-1具有明顯吸收帶，1H NMR 光譜中於 δ 2.2 ppm (6H)出現一單峰，δ 7.1 ppm (4H)出現一組多重峰訊號，13C NMR 光譜中於 δ 19.7, 125.9, 129.6, 136.4 ppm 出現吸收訊號。
⑴請畫出化合物 A 的結構式。（4 分）
⑵請寫出化合物 A 的俗名為何？（2 分）
⑶將化合物 A 與鉻酸(chromic acid)反應，結果產生化合物 B，分子式為C8H6O4。請畫出化合物 B 的結構式。（4 分）
（二）化合物 C 之分子式為 C7H14，為一具有光學活性的化合物。利用鈀金屬催化劑進行氫化反應，化合物 C 與一當量的氫氣反應，得到化合物D，分子式為 C7H16。將化合物 C 與高錳酸鉀反應結果得到兩個產物，其中一個產物為醋酸，另一為化合物 E，為一具有光學活性的羧酸類化合物。請畫出化合物 C、D、E 的結構式。（10 分）
（20 分）

參考架構・破題
本題為光譜解析與化學反應推構造。A 由分子式算不飽和度、再以 IR 與 NMR 對稱性判定為二甲苯異構物中的鄰二甲苯；C 則由氫化與高錳酸鉀氧化裂解推回雙鍵位置與不對稱碳。
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5
請判定下列兩個化合物的酸度大小，並說明原因為何？（ 5 分）(a) (b)（每小題 5 分，
（5 分）
6
請寫出如何用適當的反應試劑完成下列目標物的合成：共 20 分）O O O OH
（一）H OCH3 H NH2
（二） N N
（三）
（四）
（20 分）
7
請寫出如何用適當的反應試劑完成二胜肽 Phe-Val 的合成。（5 分）
（5 分）

參考架構・破題
本題考胜肽合成的保護、活化與去保護策略。Phe-Val 依慣例 N 端為苯丙胺酸、C 端為纈胺酸，故需保護 Phe 的胺基與 Val 的羧基，再以偶合試劑生成醯胺鍵，最後去除保護基，避免生成 Phe-Phe、Val-Val、Val-Phe 等混合產物。
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107 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
請依據下列化學名稱完成正確的結構式 A 與 B。（每小題 5 分，共 10 分）CO2H ? ? ? ? ? ? CH3 ? ? CH3 C2H5 ? ? A (2S,3R)-2-胺-3-羥丁酸 B (2R,3S,4S)-4-溴-2-氯-3-甲基己烷
（10 分）

本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
2
下列分子結構式依海格耳（Hückel）規則，那些具有芳香（aromatic）族性質？那些具有反芳香（antiaromatic）族性質？那些具有非芳香（nonaromatic）族性質？請逐一標示。（每小題 2 分，共 10 分）H O N N N N N O H
（10 分）
3
請比較下列 5 種不同單取代基苯（A-E）進行硝化反應的相對速率大小（例如A > B > C > D > E），並說明你的理由。（10 分）Y HNO3 H2SO4, 20 oC O H N(CH3)3 OH CH2Cl N O ; ; ; O ; CH3 CH3 A B C D E
（10 分）

本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
4
請依題示比較與說明下列各題有關過氧酸（RCO3H）之氧化反應。（每小題 5 分，共 15 分）
（一）請比較過氧乙酸（A）、三氟過氧乙酸（B）、3-氯過氧苯甲酸（C）與環己烯進行環氧化反應（epoxidation）的活性大小，請由大至小排列（例如A > B > C），並說明理由。
（二）請比較環己烯（A）、1-甲基環己烯（B）、1，2-二甲基環己烯（C）與過氧乙酸反應的活性大小，請由大至小排列（例如 A > B > C），並說明理由。
（三） 3-氯過氧苯甲酸與化合物 A 反應，僅於 a，b，c 其中之一種碳-碳雙鍵進行立體選擇性環氧化作用，請寫出產物的立體結構。CO2CH3 a b c化合物A全一張（背面）
（15 分）

參考架構・破題
過氧酸環氧化（Prilezhaev 反應）是親電性氧原子對 C=C 的協同加成，經「蝴蝶型（butterfly）」過渡態一步完成、立體專一（syn 加成）。三小題分別考「氧化劑的親電性」、「烯類的電子密度」與「位置／立體選擇性」，作答要扣住同一個機制來解釋。
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5
請依據下列分子式及光譜數據寫出正確的結構式。（每小題 5 分，共 15 分）
（一）C6H12O2 H-NMR：δ 1.95（單峰，3H），1.44（單峰，9H）。
（二）C8H18 H-NMR：只有一支信號位於 δ 0.86。C-NMR：只有兩支信號分別位於 δ 26.0，35.0。
（三）C6H10O2 H-NMR：δ 1.07（三重峰，3H），1.85（單峰，3H），2.24（多重峰，2H），6.92（三重峰，1H），12.5（寬峰，1H）。C-NMR：δ 11.79，12.89，22.24，126.6，146.7，174.2。
（15 分）

參考架構・破題
光譜解構題的標準流程：先由分子式算不飽和度（DBE），再依 1H-NMR 的化學位移、積分、分裂與 13C 訊號數推出片段，最後組合並逐一驗證所有訊號。每小題都要寫出推理過程，不能只給答案。
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6
請寫出下列反應方程式的主要產物結構式（A~E）和所需的試劑（F~J）。（每小題 2 分，共 20 分）O O O 1.CH3MgBr + 1. NaH
（一） A （二） O B
2. H2O 2. H2O, H Br Br2 H
（三） C （四） D S FeBr3 H2O o O 200 C F
（五） O E （六） HC C CH2CH3 H H H O G CN N H N
（七） NH2 （八）O CHO R OH H O H OH R C I H OH J 5 HCO2H + HCHO
（九） C C （十） H OH R H R N CH3 (R=C6H5) H H OH CH2OH（每小題 5 分，共 10 分）
（20 分）

本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
7
寫出下列反應每一步驟之反應機制（mechanism）。H2SO4
（一）H2O O NH2NH2 HO CH3
（二） H 加熱
8
克維拉（Kevlar，[-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]n）是一種芳香聚醯胺類的合成纖維，具有極佳的抗拉性能，其製造原料為對苯二胺（A）和對苯二甲醯氯（B），請設計反應流程，寫出試劑和產物，分別由苯合成對苯二胺和對苯二甲醯氯。（每小題 5 分，共 10 分）? ? O O
（一） H2N NH2 ；（二）Cl Cl (A) (B)
（10 分）

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106 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
請畫出各化合物的結構。（每小題 2 分，共 10 分）
（一）(R)-2-溴戊烷
（二）異丙苯
（三）水楊酸鈉
（四）(Z)-2-氯-4-甲基-2-戊烯
（五） γ-丁內酯
（10 分）

參考架構・破題
本題考 IUPAC 命名與俗名、立體化學標示（R/S、E/Z）以及常見官能基的結構。每小題 2 分，結構要畫清楚、立體中心要用楔形線表示，並能說明 CIP 優先順序。
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2
請回答下列各子題。（每小題 5 分，共 30 分）
（一）有ㄧ化合物分子式為 C10H12O2，其 1H NMR 圖譜上有四組吸收峯分別在 δ 1.12 (t, J = 7 Hz, 3H)，2.45(q, J = 7 Hz, 2H)，4.9(s, 2H)，及 7.4(m, 5H)，13C NMR 圖譜上的吸收峯有 197.2, 158.1, 136.2, 128.5, 127.2, 72.3, 32.6 和 10.3 ppm，並且紅外線光譜上有 1743 cm-1 的特徵吸收，此化合物的結構為何？
（二）如何利用紅外線光譜分析，分辨 1-戊炔與 1-戊烯？
（三）將 2-溴-3-甲基戊烷分別與 CH3OK 和(CH3)3COK 作用，會得到不同烯類產物，請寫出烯類產物的結構，並請說明原因。
（四）請說明如何利用實驗操作將等重量的 N-甲基苯甲醯胺與 N-甲基苯胺之混合物分離，而得到純的化合物。＜可用流程圖方式作答＞
（五）在室溫下，p-CF3C6H4SH 與 C6H5SH 的酸性，何者較強，請說明原因。
（六）請畫出下式離子的所有共振結構。O NO2
（30 分）

參考架構・破題
六個小題涵蓋光譜解構、IR 判別、E2 位向（Zaitsev 與 Hofmann）、酸鹼萃取、取代基對酸性的影響與共振結構，屬綜合基本觀念題，每題 5 分，重點是「結論＋一句關鍵理由」。
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3
寫出下列反應的有機產物結構。（每小題 2 分，共 20 分）N NaBH4 N Δ
（一） O O ？（二） + ？MeOH N O NaCN O O NaOCH3？？
（三） HCl （四） Δ OCH3 (分子內反應) F HNO3
（五） F ？（六） MeO NaN3 Conc. H2SO4 Br ？F DMF D Br2 1. PhMgBr O
（七）？（八）？
2. H+/H2O D + (PhCO)2O NH ClCrO3
（九） MeO NH2 ？（十） O OH ？全一張28770 （背面）
（20 分）

本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
4
丙烯醛（propenal）與肼（hydrazine）作用會生成二氫吡唑（dihydropyrazole），請寫出其反應機制。（10 分）N O + NH2NH2 NH
（10 分）

參考架構・破題
丙烯醛是 α,β-不飽和醛，有兩個親電位置（羰基碳與 β 碳）；肼為雙親核試劑。反應經「共軛加成＋分子內縮合（或先成腙再環化）」生成五員環的 2-吡唑啉（4,5-二氫-1H-吡唑）。重點是每一步的彎箭頭與質子轉移。
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5
半乳糖（Galactose）的直鏈式結構如下，請用椅構型（chair conformation）方式寫出其形成哌喃醣（pyranose）的結構，並討論這些哌喃醣之間的穩定性差異。（15 分）CHO H OH HO H HO H H OH CH2OH
（15 分）

參考架構・破題
D-半乳糖是 D-葡萄糖的 C4 差向異構物。醛基與 C5–OH 分子內形成半縮醛，得六員環的哌喃醣，新生成的異頭碳（C1）產生 α 與 β 兩種異頭物。題目要求用椅式構形畫出並比較穩定性，核心是軸向／赤道取代與異頭效應。
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6
甲基橙為常用指示劑，其結構如下所示。如何利用 N, N-二甲苯胺與苯為原料合成甲基橙？＜各步驟所需的試劑與反應產物需要敘述在答案中＞。（15 分）N？ N N O N S O O甲基橙
（15 分）

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104 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
請寫出下列反應式之主要產物：（請表示正確的立體化學，每小題 3 分，共 30 分）
（一） Cs2CO 3, CH3NO 2 OAc
（二）NH
（三） CHO , THF + H 2C(CO 2Et)2 CO2iPr MeO 2.2當量 MeMgBr; H2O
（四）MeO
（五） CH 2N2, hν OCH2CH3 Na, NH3(liq.); EtOH
（六）CH3 (1) Hg(OAc)2, H2O/THF
（七）(2) NaBH4, NaOH(aq.) O o 180 C
（八）O nBu2CuLi; H3O+
（九） Cl CH3
（十） H3C SiMe3 HCl(aq.)（請接第二頁）27170、27470 全三頁27570、30070 第二頁
（30 分）
2
寫出下列化合物的英文名稱：（每小題 2 分，共 10 分）CH3
（一）CH3
（二） CH3CH2CH2CH2-SH O
（三） H 2N C NH2 CH3
（四） H3C C O CH3 CH3 O CH2CH3
（五）H C N CH2CH3
（10 分）
3
請寫出下列反應之反應機構：(每小題 10 分，共 20 分)
（一）
（二）（請接第三頁）27170、27470 全三頁27570、30070 第三頁
（20 分）
4
化合物 A (C 5 H 8 O)之 1 H-NMR 光譜及資訊如下， δ 0.96 (H a , t, J=7.4 Hz, 3H)；2.21 (H b , qdd, J=7.4, 6.2, 1.6 Hz, 2H)；5.95 (H c , ddt, J=15.6, 7.8, 1.6 Hz, 1H)；6.78(Hd, td, J=15.6, 6.2 Hz, 1H)；9.35 (He, d, J=7.8 Hz, 1H)，試推導出此化合物結構。(10 分)
（10 分）

參考架構・破題
本題給完整的 1H-NMR 位移與偶合常數，要從化學位移判斷官能基、從 J 值判斷相鄰關係與雙鍵幾何。關鍵線索：δ9.35 醛基 H、J＝15.6 Hz 的反式烯類偶合，以及乙基片段。
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5
請解釋下列化合物之鹼度排序：(10 分)
（10 分）
6
請完成下列的合成：（可使用任何的無機試劑，每小題 10 分，共 20 分）O O NaOH; (1) Me2CuLi
（一） CH3CHO PhSe + A Ph H3C Ph + (2) PhSe-Br H3O (6分) B (4分) O Ph CH3 CHO
（二）
（20 分）

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103 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
耐龍 66（Nylon 66）的結構式為何？（2 分）英文縮寫為 PP 之聚合物的單體結構式為何？（2 分）
（4 分）

參考架構・破題
本題考兩種常見聚合物的結構：耐龍 66 是縮合聚合（step-growth）的聚醯胺，PP 是加成聚合（chain-growth）的聚烯烴。寫出正確重複單元與單體即可得分，順帶點出聚合類型可加分。
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2
請寫出下列反應方程式的主要產物結構式或所需的試劑：（每小題 2 分，共 16 分）NHAc O 1) LiAlH4 EtO2C NO2 H2SO4, SO3 O 2) H2O, AcOH, 加熱H3C C CH2 1) HBr NO2 Pd/C, H2 H3C CH 2) KOH / CH3OH CH3 1當量Ac2O, ? CH3 NaOH, H2O O HO NH2 O O 1) NK , HCN(CH3)2 O NaOCH3, CH2Br O CH3OH 2) OH , H2O
（16 分）

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3
下面那一個化合物最容易在醇溶液內進行溶劑解（solvolysis）？請說明原因。（10 分）I H I I H I H CH3I CH3 H 3C CH3 H3C H3C CH CH3 3 (A) (B) (C) (D) (E)
（10 分）

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4
寫出下列反應之反應機構：（10 分）O CO2Et NaOEt H2O, H3O + CO2Et 加熱O
（10 分）

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5
在水溶液中，下列胺類化合物的鹼性請由強至弱排序（4 分），並說明理由。（6 分）(CH3)3N (CH3)2NH CH3NH2 NH3
（10 分）

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6
由 α-酮戊二酸（ α-ketoglutaric acid）和氨（ ammonia）反應可以合成麩胺酸（glutamic acid），請寫出其合成流程（5 分）及其反應機制。（5 分）27170 全一張
（10 分）

參考架構・破題
本題是還原胺化（reductive amination）：α-酮戊二酸的酮羰基與氨形成亞胺，再被還原成胺基，即得麩胺酸。生化上對應麩胺酸脫氫酶（glutamate dehydrogenase）以 NAD(P)H 進行的反應，可一併點出。
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7
寫出下列化學反應的反應機構。（每小題 5 分，共 10 分）Cl OCH3 OCH3 CH3OH OCH3 Br2 HBr (微量) OCH3 H OCH3 Br O O
（10 分）
8
如何用適當的反應試劑完成下列轉換：O OH（3 分）O OH OH （3 分）O O O OH （4 分）EtO OEt
（10 分）
9
比較下列敘述的化學反應活性並且說明：鄰、間和對二甲苯（o-, m- and p-xylene）等三種異構物的混合液，在 AlCl3 催化下與 Cl2 反應，那一項進行單氯化（monochlorinated）反應最快且可得到 100%產率？（5 分）相同的實驗若改為 1,2,3-、1,2,4- 和 1,3,5- 三甲苯等三種異構物的混合液，則那一項化學活性最好？（5 分）
（10 分）

參考架構・破題
本題考親電芳香取代（EAS）的兩個面向：反應速率取決於甲基推電子活化的協同程度，產物單一性取決於分子對稱、可取代位置是否等價。答題時要把「最快」與「產物單一」分開論證，再回扣題目。
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10
2-甲基丙醛在氫核磁共振光譜中，出現三類化學位移不同的氫吸收信號，Ha, Hb, Hc。已知偶合常數 3Jab=7.0 Hz, 3Jbc = 1.5 Hz，請畫出 2-甲基丙醛的氫核磁共振光譜。（共 10 分，化學位移占 5 分；信號分裂占 5 分）a H3C O CH C H b c a H3C TMS 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 δ
（10 分）

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102 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1
請寫出下列反應式中反應物或主要產物之化學結構式。（每小題 2 分，共 30 分）CH3 (1) Mg
（一）？ C2H5C CO2H (2) CO2 C2H5 (3) H3O+ O (1) LiAlH4 / (C2H5)2O
（二）？(2) H3O+ CH3 CH2 CH3CO3H
（三）？H2C CH CH CH2Cl2 CH3 H3C H2 / Pd
（四） C CHCH3 ？H3C CH3 H3C C Li H 3O + CH3 CH3
（五）？ H3C C CH2CH2OH CH3 NH2 (1) NaNO2 , HCl
（六） (2) H2O, H2SO4, 加熱？NO2 N(CH3)3 OH
（七）？H3C CH3 加熱O
（八） Br2, FeBr3 C NH ？（單取代之主產物）O O AlCl3
（九） NHCCH3 + ClCH2CCl ？H+
（十） CH3CHO ？ (C6H12O3)催化量OCH3  H CO O KOH 3 ？H3CO 加熱H3CO Br HO H2SO4, H2O  OH ？ ( an aldehyde ) CO2 Na-Hg  H3N H ？稀 H3O+ CH2Cl O O P4S10  CH2 CCH2CH2CCH3 ？ ( C12H12S )加熱O C CH(CH3)2 H3O H2N NH2  N C(CO2CH2CH3)2 ？ ( C5H11NO2) C 加熱O
（30 分）

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2
寫出下列反應所需要的試劑 A，中間產物 B, C, D 及最終產物 E 之化學結構式。（10 分）Br CH2CH2OH Mg A (1) PBr3 B (2) NaCN H2SO4 H2O, 加熱AlCl3 SOCl2 D , C9H8O C (1) NaBH4 (2) H2SO4, 加熱E , C9H8
（10 分）

參考架構・破題
本題是多步合成推斷：由溴苯格林納試劑開環延長碳鏈，經腈水解得羧酸，再以分子內 Friedel–Crafts 醯化閉環成 1-茚酮，最後還原、脫水得茚。用分子式 C9H8O、C9H8 反推驗證是解題關鍵。
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3
環氧乙烷（ethylene oxide）可利用甲醇鈉（sodium methoxide）使之聚合，試問：（每小題 5 分，共 10 分）
（一）所得的聚合物之結構為何？請寫出。
（二）如在聚合的過程中加入水則可使聚合停止，聚合反應是如何被終止的？
（10 分）

參考架構・破題
本題考環氧乙烷的陰離子開環聚合（anionic ring-opening polymerization）：甲氧負離子為起始劑，環張力驅動開環，生成聚乙二醇（聚環氧乙烷）鏈；水作為質子來源使活性烷氧負離子末端終止。
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4
寫出下列化學反應產物 A 至 E 之化學結構式。（10 分）O SOCl2 H3C CH C OH A B AlCl3 Zn(Hg)/HCl CH3加熱C Cl2 NaOH 照光E D加熱
（10 分）

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5
菸葉中的植物鹼、尼古丁，可以下列方式合成。試寫出中間產物 A 至 D及尼古丁 E 的化學結構式。（10 分）CO2H SOCl2 H5C2OCH2CH2CH2CdCl A (C6H4ONCl) B (C11H15O2N) + CdCl2加熱N （具酮基）HBr (1) NH3 C2H5Br + D (C9H12N2) C (C11H18ON2)加熱 (2) H2/Pd CH3I E (C10H14N2) （尼古丁）NaOH
（10 分）

參考架構・破題
本題是尼古丁經典合成：菸鹼酸轉醯氯，以有機鎘試劑製酮，再還原胺化、醚裂解並分子內環化成降尼古丁，最後 N-甲基化得尼古丁。依題目給的分子式逐一驗算即可鎖定各結構。
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6
寫出下列多步驟合成中 A 至 E 的化學結構式。（10 分）OH PBr3 Mg (1)化合物 C CH3SO2Cl A B D E (2) H3O N KMnO4加熱C
（10 分）

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7
當 L-組胺酸與氯甲酸苄脂反應會得到什麼主要產物？（5 分）請寫出其反應機構。（5 分）O O N OH + Cl O HN NH2
（10 分）

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8
建議合理的反應機構，解釋以下的反應產物。（10 分）O O O CH2 H 2C N N H2C +
（10 分）

參考架構・破題
本題為環酮與重氮甲烷（CH2N2）的擴環反應（一般稱 Büchner–Curtius–Schlotterbeck 反應，與 Tiffeneau–Demjanov 重排同類）：CH2N2 的碳親核加成到羰基，再經烷基遷移並放出 N2，得多一個碳的環酮。答題重點是畫出兩性中間體與 1,2-遷移步驟。
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