111年:藥學二(第1次)

有關紅外光光譜法中官能基團吸收波數之敘述,下列何者正確?

AC-H: 1500~ 1700 cm-1
BO-H: 3200~ 3600 cm-1
CC = O: 1050~ 1300 cm-1
DC = C: 2100~ 2260 cm-1

詳細解析

本題觀念:

本題考查藥物分析中紅外光光譜法 (Infrared Spectroscopy, IR) 的基礎知識,特別是常見官能基 (Functional Groups) 的特徵吸收波數 (Wavenumber, cm⁻¹)。

在紅外光譜中,吸收頻率與化學鍵的鍵強 (Bond strength) 及原子質量有關:

  1. 鍵強越強,波數越高:參鍵 (≡) > 雙鍵 (=) > 單鍵 (-)。
  2. 原子質量越輕,波數越高:X-H 鍵 (如 O-H, N-H, C-H) 通常出現在高波數區 (2500 cm⁻¹ 以上)。

光譜主要分為兩個區域:

  • 官能基區 (Functional Group Region, 4000 ~ 1500 cm⁻¹):最具鑑定價值。
  • 指紋區 (Fingerprint Region, < 1500 cm⁻¹):圖譜複雜,用於比對確認化合物身分。

選項分析

  • A 錯誤:C-H: 1500~ 1700 cm⁻¹
    • 正確範圍:C-H 伸縮震動 (Stretching) 通常位於 2850 ~ 3300 cm⁻¹
    • 解析:氫原子質量小,震動頻率高。
      • 烷類 (Alkane, sp3sp^3 C-H

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