114年:藥學二(第2次)

下列關於核磁共振譜的敘述,何者錯誤?

A一般而言,同一個檢品碳譜所需的測試時間比氫譜多
B在同一台核磁共振儀,碳核的共振頻率比氫核低
C碳譜訊號的來源是樣品中¹²C核種
D同一檢品,碳譜的訊雜比通常較氫譜低

詳細解析

本題觀念:

本題考查核磁共振光譜(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)的基本原理,特別是針對不同核種(Isotopes)的磁性特質、自然豐度(Natural Abundance)以及旋磁比(Gyromagnetic Ratio)對光譜測量的影響。重點在於區分具有磁性自旋的核種(如 1H^1\text{H}、13C^{13}\text{C})與無磁性自旋的核種(如 12C^{12}\text{C})。

選項分析

  • A. 一般而言,同一個檢品碳譜所需的測試時間比氫譜多:正確 由於 13C^{13}\text{C} 的天然豐度極低(約 1.1%),加上其旋磁比(Gyromagnetic Ratio, γ\gamma)僅約為氫核的 1/4,導致其訊號靈敏度遠低於氫譜。為了獲得清晰且具解析度的訊號,碳譜通常需要進行更多次的掃描(Scans)以累積訊號並降低雜訊,這使得其測試獲取時間(Acquisition Time)顯著長於氫譜。

  • B. 在同一台核磁共振儀,碳核的共振頻率比氫核低:正確 拉莫頻率(Larmor Frequency, ν\nu)的公式為 ν=γB02π\nu = \frac{\gamma B_0}{2\pi},其中 B0B_0 為外加磁場強度。在同一台儀器中 B0B_0 固定,共振頻率正比於旋磁

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