114年:藥學一(第1次)

下列常見有機鹼,何種質子化(protonation)後的pKa介於5~6?

Aalkylamine
Bimine
Cguanidine
Daromatic amine

詳細解析

本題觀念:

本題考的是常見有機含氮官能基在質子化(protonation)後,其共軛酸(conjugate acid)pKa 的差異。pKa 越高,代表共軛酸越穩定、該鹼的鹼性越強;pKa 越低,代表共軛酸較不穩定、該鹼的鹼性越弱。四種選項的鹼性強弱順序與電子結構密切相關。

選項分析

(A) alkylamine(烷基胺) 烷基胺的氮上孤對電子受烷基的推電子效應(+I effect)穩定,質子化後形成的銨鹽(ammonium)共軛酸 pKa 約為 10~11。例如甲胺(methylamine)的 pKaH ≈ 10.6,乙胺(ethylamine)≈ 10.7。鹼性強,共軛酸 pKa 高,不符合 5~6 範圍。

(B) imine(亞胺) imine 的氮為 sp² 雜化,孤對電子處於 sp² 軌域,與 C=N 雙鍵有共軛,因此鹼性較 alkylamine 弱。imine 質子化後共軛酸 pKa 約為 5~7,但實際依結構而定,且在考題選項中 aromatic amine 更精確落在此範圍,imine 的 pKa 範圍重疊性較大,不是最佳答案。

(C) guanidine(胍) guanidine 是極強的有機鹼,其共軛酸(guanidinium)pKa 約為 13.6。原因是質子化後的正電荷可透過三個氮原子的共

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