110年:藥學二(第1次)

下列有關核磁共振譜的敘述,何者正確?

A解析度不受磁場均勻度影響
B偶合常數(J)會隨外加磁場增強而變大
C一般13C-核磁共振譜化學位移之測定範圍為 -10 ~ 250 ppm
D氫核磁共振譜之化學位移可利用氘代溶劑上的氘訊號作為內標準

詳細解析

本題觀念:

本題考查核磁共振光譜(NMR)的基礎原理,涵蓋儀器解析度、偶合常數(Coupling Constant, JJ)的特性、13^{13}C-NMR 的化學位移(Chemical Shift, δ\delta)範圍,以及內標準品(Internal Standard)與鎖定訊號(Lock Signal)的區別。

選項分析

  • A 錯誤:解析度(Resolution)高度依賴磁場均勻度(Homogeneity)。

    • 理由:為了獲得高解析度的 NMR 光譜,磁場(B0B_0)必須在樣品範圍內非常均勻。若磁場不均勻,不同位置的原子核會感受到些微不同的磁場強度,導致共振頻率分散,使訊號峰變寬(Broadening),解析度下降。因此,操作 NMR 時必須進行「勻場(Shimming)」來調整磁場均勻度。
  • B 錯誤:偶合常數(JJ)不隨外加磁場增強而改變。

    • 理由:偶合常數 JJ(單位為 Hz)是由原子核自旋與化學鍵中電子自旋的相互作用決定的,它是分子的內在性質。無論使用 300 MHz 或 600 MHz 的儀器,JJ 值(Hz)皆保持不變。
    • 補充:會隨磁場強度改變的是「化學位移的頻率差(Δν\Delta \nu, Hz)」,但以 ppm 表示的化學

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