114年:藥學二(第2次)

下列化合物的紫外光光譜中,何者之λ max(nm)最大?

ACH₃CH=CHCH₃
BCH₃(CH=CH)₂CH₃
CCH₃(CH=CH)₃CH₃
DCH₃CH=CHCH₂CH=CHCH₂CH=CHCH₃

詳細解析

本題觀念:

共軛系統與最大吸收波長 (Conjugated Systems and λmax\lambda_{max})

本題的核心觀念在於紫外光-可見光光譜 (UV-Vis Spectroscopy) 中,分子結構的共軛程度 (degree of conjugation) 如何影響其最大吸收波長 (λmax\lambda_{max})。

  1. 共軛效應 (Conjugation Effect):當分子中存在交替的單鍵與雙鍵(即共軛系統)時,π\pi 電子能夠在整個系統中去定域化 (delocalization)。
  2. 能量差與波長關係:共軛系統越長(即共軛雙鍵的數目越多),最高佔據分子軌域 (HOMO) 與最低未佔據分子軌域 (LUMO) 之間的能量差 (ΔE\Delta E) 就越小。
  3. 紅移現象 (Bathochromic Shift):根據公式 E=hc/λE = hc/\lambda,能量差 ΔE\Delta E 越小,吸收的光波長 λ\lambda 就越長。因此,共軛雙鍵越多,λmax\lambda_{max} 越大(向長波長移動)。

選項分析

  • A. CH3CH=CHCH3CH_3CH=CHCH_3 (2-Butene)
    • 結構:含有 1 個雙鍵。
    • *分析

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