📚 Ed Discussion 5 - 期末考试复习要点

覆盖范围: Discussion #165 - #174 (共10个问题)

🔬 有机化学期末复习问答

🔸 问题 1: E2消除反应的烯烃形成 [#165]

📝 自然编号: 1 🔗 链接编号: #165
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Q: Hi! I was wondering why this wouldn't result in a more substituted double bond being made, between C1 with the methyl and C2. Thank you!
问： 为什么这个反应不会在C1（带甲基的）和C2之间形成取代度更高的双键？
A: The E2 reaction requires the Hydrogen and Leaving Group to be anti to one another.
答： E2反应要求氢和离去基团必须是反式共平面。
📖 详细解释
E2反应的立体化学要求：
1. 反式共平面：β-H和离去基团必须成180°二面角
2. 这是绝对要求：不满足这个条件就不能发生E2
3. Zaitsev规则的例外：虽然通常生成更稳定的多取代烯烃，但如果那个氢不是反式共平面，就不能被脱去

考试提醒：画Newman投影或椅式构象来确定哪个H是反式共平面

🔸 问题 2: 额外练习考试 [#166]

📝 自然编号: 2 🔗 链接编号: #166
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Q: Hello, During the last class, Doctor Doubleday said he would post an additional practice exam by the following morning. Would it be possible to get that practice exam?
问： Doubleday教授上节课说第二天早上会发布额外的练习考试，能拿到那个练习考试吗？
A: He didn't have any :(
答： 他没有额外的练习考试 :(
📖 详细解释
复习资料说明：
没有额外的练习考试。请重点复习：
• 已发布的Practice Final I和II
• 课堂笔记和讲义
• 教科书例题
• Ed Discussion上的问答

🔸 问题 3: 臭氧化反应的还原剂 [#167]

📝 自然编号: 3 🔗 链接编号: #167
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Q: Is Me₂S okay instead for step 2 in the last step?
问： 最后一步的第2步可以用Me₂S代替吗？
A: Yes, it gives the same products as Zn dust in mild acid.
答： 可以，Me₂S和Zn/稀酸产物相同。
📖 详细解释
臭氧化反应(Ozonolysis)的还原工作处理：
1. 目的：将臭氧化物中间体(ozonide)还原为羰基化合物
2. 等效还原剂：
• Me₂S（二甲硫醚）
• Zn/稀酸
• Ph₃P（三苯基膦）
3. 产物：醛和/或酮

氧化工作处理：如果用H₂O₂处理，则得到羧酸

🔸 问题 4: NBS不适用于区域选择性反应 [#168]

📝 自然编号: 4 🔗 链接编号: #168
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Q: Could this be an acceptable answer? If not, why?
问： 这个答案可以接受吗？如果不行，为什么？
A: The problem requires a regioselective and stereoselective formation of an alkene. NBS will give you a mess because it makes all possible allylic bromides.
答： 这道题要求区域选择性和立体选择性地形成烯烃。NBS会产生混乱，因为它会生成所有可能的烯丙基溴化物。
📖 详细解释
NBS (N-溴代丁二酰亚胺) 的特点：
1. 烯丙基溴化：NBS专门在烯丙基位置进行自由基溴化
2. 非选择性：会在所有烯丙基位置反应
3. 产生混合物：如果有多个烯丙基位置，会得到多种产物

何时使用NBS：
• 只有一个烯丙基位置时
• 不需要区域选择性时
• 明确要烯丙基溴化时

🔸 问题 5: 如何选择去质子化分子 [#169]

📝 自然编号: 5 🔗 链接编号: #169
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Q: In this example, how would we know that the formic acid deprotonates and not the bromine ion?
问： 在这个例子中，我们怎么知道是甲酸去质子化而不是溴离子？
A: Select a base whose conjugate acid has a significantly higher pKa than the proton you want to remove. HBr pKa ≈ -9, formic acid pKa ≈ 3.75.
答： 选择共轭酸pKa显著高于要脱去质子的碱。HBr pKa约-9，甲酸pKa约3.75。
📖 详细解释
酸碱反应平衡原则：
1. pKa规则：反应平衡偏向pKa更高（更弱酸）的一侧
2. 有效脱质子：碱的共轭酸pKa应比底物高至少3-4个单位
3. 本题分析：Br⁻不能脱HCOOH的质子，因为HBr比HCOOH酸性强得多

记忆技巧：强酸的共轭碱弱，弱酸的共轭碱强

🔸 问题 6: HBr不能用于避免碳正离子重排 [#170]

📝 自然编号: 6 🔗 链接编号: #170
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Q: Can we also just use H-Br instead of the provided solution? Or is there a reason we can't?
问： 我们可以用HBr代替给定的解答吗？还是有什么原因不能用？
A: You cannot use HBr. In the first step of reacting with HBr, you would create a carbocation on the secondary carbon. Then the carbocation would shift to the more stable tertiary position. When you add Br, it would be added to this tertiary carbon.
答： 不能用HBr。HBr反应第一步会在二级碳上形成碳正离子，然后碳正离子会重排到更稳定的三级位置，Br会加到三级碳上。
📖 详细解释
碳正离子重排问题：
1. HX加成机理：先形成碳正离子，再加X⁻
2. 重排倾向：碳正离子会重排到更稳定位置（3°>2°>1°）
3. 后果：产物与预期不同

避免重排的方法：
• 使用不经过碳正离子的反应（如硼氢化-氧化）
• 使用其他合成路线

🔸 问题 7: 待回答问题 [#171]

📝 自然编号: 7 🔗 链接编号: #171
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Q: (Question content from page #171)
问： （第171号问题内容）
⏳ 等待教师回复
📖 详细解释
此问题尚未有教师回复，请关注Ed Discussion获取最新回答。

🔸 问题 8: SN1反应速率与烯丙基稳定化 [#172]

📝 自然编号: 8 🔗 链接编号: #172
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Q: In this SN1 reaction, why is the right one faster?
问： 在这个SN1反应中，为什么右边的更快？
A: Note that the formation of the carbocation is more than just secondary, it is secondary allylic (where the secondary carbocation is stabilized via resonance).
答： 碳正离子不仅仅是二级的，它是二级烯丙基碳正离子（通过共振稳定化）。
📖 详细解释
碳正离子稳定性：
1. 取代度：3° > 2° > 1° > 甲基
2. 共振稳定：烯丙基、苄基碳正离子有额外稳定化
3. 综合效应：2°烯丙基 可能比普通3°更稳定

SN1速率：
• 速率决定步骤是碳正离子形成
• 碳正离子越稳定，速率越快
• 烯丙基共振提供额外稳定化

🔸 问题 9: PBr₃可替代TsCl+NaBr [#173]

📝 自然编号: 9 🔗 链接编号: #173
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Q: Can we use PBr₃/ether instead of 1) TsCl pyridine + 2) NaBr in the last step of this reaction?
问： 这个反应的最后一步可以用PBr₃/醚代替1)TsCl吡啶 + 2)NaBr吗？
A: Yes, one can use PBr₃/ether instead.
答： 是的，可以用PBr₃/醚代替。
📖 详细解释
醇转化为溴代烷的方法：
1. PBr₃/醚：一步反应，直接得溴代烷
2. TsCl/吡啶 + NaBr：两步反应
• 第一步：醇→甲磺酸酯（OTs）
• 第二步：SN2取代

选择依据：
• PBr₃更简单直接
• TsCl路线适合需要翻转构型或特殊情况
• 两种方法都保持立体化学反转

🔸 问题 10: 复杂裂分是否考察 [#174]

📝 自然编号: 10 🔗 链接编号: #174
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Q: During Chris and Aidan's review session, we talked about this problem and were told that complex splitting would not be assessed. In this case, the hydrogen marked D would be a quartet, but it is shown as a doublet of triplets in the answer key. Can someone clarify if complex splitting will be assessed?
问： Chris和Aidan的复习课上说复杂裂分不会考。这道题D氢应该是四重峰，但答案是双三重峰。能澄清一下复杂裂分会考吗？
⏳ 等待教师回复 - 但根据之前的讨论，复杂裂分不是考试重点，写简化的n+1规则结果也可以得分。
📖 详细解释
根据之前讨论的NMR裂分规则：
1. 简化规则可接受：n+1规则（所有邻近H加起来+1）
2. 复杂裂分不是重点：doublet of triplets等复杂写法不强制要求
3. 本例：写quartet也可以接受

考试策略：如果不确定，用简化的n+1规则即可
🎯 考点快速总结
E2反式共平面
H和离去基团必须anti
优先于Zaitsev规则
臭氧化还原剂
Me₂S = Zn/稀酸 = Ph₃P
都得酮/醛
NBS注意
会生成所有烯丙基溴
非区域选择性
pKa选碱
共轭酸pKa高3-4单位
平衡偏弱酸侧
HBr重排
形成碳正离子会重排
避免用硼氢化
烯丙基碳正离子
共振稳定化
2°烯丙基很稳定
PBr₃替代
可代替TsCl+NaBr
更简单直接
NMR复杂裂分
不是考试重点
n+1规则可接受
📌 重要提醒