105年:藥學二(第1次)

下列有關吸收光譜法之敘述,何者正確?

A共軛雙鍵因降低 n→π*之能階,而使最大吸收移至較短波長
B芳香環含多組 n→π*之躍遷
C助色基團( auxochrome )可降低吸收波長
D發色基團( chromophore )為引起吸光之關鍵基團

詳細解析

本題觀念:

本題考察紫外-可見吸收光譜法(UV-Vis absorption spectroscopy)的基礎概念,包括:共軛雙鍵對吸收波長的影響、芳香環的電子躍遷類型、助色基團(auxochrome)與發色基團(chromophore)的定義與作用。

選項分析

(A) 共軛雙鍵因降低 n→π 之能階,而使最大吸收移至較短波長* 此選項兩處錯誤

  1. 共軛雙鍵(conjugated double bonds)影響的是 π→π*(而非 n→π*)躍遷:共軛程度增加,π* 軌域能量下降,π→π* 躍遷能量降低,使 λmax\lambda_{max} 紅移(移至較長波長,bathochromic shift),而非短波長。
  2. 共軛雙鍵每增加一個,λmax\lambda_{max} 約向長波方向移動 30 nm,且莫耳吸光係數(ε\varepsilon)增大(增色效應,hyperchromic effect)。 ❌ 不正確。

(B) 芳香環含多組 n→π 之躍遷* 芳香環(如苯環)的電子躍遷主要來自 π→π* 躍遷(苯在 180 nm、204 nm、255 nm 附近有吸收帶),而非 n→π*。n→π* 躍遷需要含孤對電子(lone pair)的雜原子(如 C=O、N=O、N=N 等),苯環本身並無雜原子,不含 n→π*

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