114年:藥學三(第2次)
氣化噴霧劑使用 propellant 114 作為推進劑,其化學結構式為:
A

B

C

D

詳細解析
本題觀念:
本題考查重點為氣化噴霧劑 (Pharmaceutical Aerosols) 中推進劑 (Propellants) 的命名規則與化學結構識別。特別是針對氟氯碳化物 (Chlorofluorocarbons, CFCs) 的編號系統(Rule of 90)。
影像分析:
- 圖 A (選項 A):圖像顯示一個乙烷衍生物(兩個碳原子以單鍵連接)。觀察其取代基,每個碳原子上鍵結了兩個氟原子 (F) 和一個氯原子 (Cl),或者總數為 4 個氟原子 與 2 個氯原子。化學式為 。
- 圖 B (選項 B):圖像顯示乙烷衍生物,總共有 3 個氟原子 和 3 個氯原子。化學式為 (對應 Propellant 113)。
- 圖 C (選項 C):圖像顯示乙烷衍生物,總共有 2 個氟原子 和 4 個氯原子。化學式為 (對應 Propellant 112)。
- 圖 D (選項 D):圖像顯示乙烷衍生物,總共有 5 個氯原子 和 1 個氟原子(或類似結構,依據更清晰的圖像可能為 Propellant 111 或其他,但顯然不符合 114 的特徵)。
核心解析 (Rule of 90):
CFCs 推進劑的編號解碼通常使用 「+90 規則」:
- 編號 + 90:將推進劑編號加上 90。
- 解讀數字 (XYZ):
- X (百位數):代表碳原子 (Carbon) 的數量。
- Y (十位數):代表氫原子 (Hydrogen) 的數量。
- Z (個位數):代表氟原子 (Fluorine) 的數量。
- 計算氯原子 (Chlorine):
- 利用飽和烷烴通式 計算總鍵結數。
- 氯原子數 = 總鍵結數 - (氫原子數 + 氟原子數)。
應用於 Propellant 114:
- 運算:。
- 解讀:
- C = 2 (2個碳原子,即乙烷衍生物)。
- H = 0 (0個氫原子)。
- F = 4 (4個氟原子)。
- 推算 Cl:
- 飽和乙烷總鍵結位 = 。
- 已佔用鍵結 = 0 (H) + 4 (F) = 4。
- 剩餘鍵結 = (即有 2 個氯原子)。
- 結論:Propellant 114 的化學式為 (Dichlorotetrafluoroethane)。通常指對稱的異構物 。
選項分析:
- (A) 正確:圖中結構具有 2 個碳、4 個氟、2 個氯 (),完全符合 Propellant 114 的化學組成。
- (B) 錯誤:圖中結構為 ,依規則計算 (),應為 Propellant 113 (Trichlorotrifluoroethane)。
- (C) 錯誤:圖中結構為 ,依規則計算 (),應為 Propellant 112 (Tetrachlorodifluoroethane)。
- (D) 錯誤:結構不符合 C2Cl2F4 的特徵。
答案解析
根據「Rule of 90」計算,Propellant 114 對應的化學式為 。在所有選項中,只有 選項 (A) 的化學結構顯示了兩個碳原子上共接有四個氟原子和兩個氯原子,故為正確答案。
核心知識點
- Propellant 11 ():Trichloromonofluoromethane (液化氣體,低壓)。
- Propellant 12 ():Dichlorodifluoromethane (液化氣體,高壓,常與 P-11 混合使用以調節蒸氣壓)。
- Propellant 114 ():Dichlorotetrafluoroethane (化學穩定性高,常用於含藥物之懸浮液或溶液)。
- 命名口訣:CFC編號 + 90 = C H F (剩餘補 Cl)。
臨床重要性
雖然 CFCs 因破壞臭氧層而在現代藥品中多已被氫氟烷烴 (HFA, 如 HFA-134a) 取代,但身為藥師仍需了解其理化性質與命名規則,這在藥劑學原理與舊有處方判讀中仍是國考常考重點。
參考資料
- PubChem - 1,2-Dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane (Propellant 114)
- Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Pharmaceutical Aerosols.