114年:藥學二(第1次)

下列化合物,何者之13C NMR圖譜有最大的化學位移(δ)?

A
B環己烷
C甲苯
D苯甲酸

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是 13C^{13}\text{C} 核磁共振光譜(13C^{13}\text{C} NMR) 中,不同化學環境下碳原子的 化學位移(Chemical Shift, δ\delta 數值範圍。

化學位移主要受以下因素影響:

  1. 混成軌域(Hybridization)sp2sp^2 碳(如烯類、芳香環、羰基)通常比 sp3sp^3 碳(如烷類)具有更大的化學位移(去遮蔽效應較強)。
  2. 陰電性原子(Electronegativity):連接高陰電性原子(如 O, N, F)的碳原子,電子密度降低,導致去遮蔽效應(Deshielding),化學位移變大(移向低場,downfield)。
  3. 磁異向性(Anisotropy):羰基(C=O)與芳香環具有強烈的磁異向性,使相關碳原子的訊號移向低場。

選項分析

  • A. 苯 (Benzene, C6H6\text{C}_6\text{H}_6)

    • 結構:含有 6 個等價的 sp2sp^2 芳香族碳原子。
    • 化學位移:芳香族碳的典型範圍為 120 ~ 140 ppm。苯的碳訊號單一,位於約 128.5 ppm
    • 結論:數值居中,非最大。

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