108年:藥學二(第1次)

下列各 C-X(X非C)鍵結於紅外光光譜中之吸收強度由強⾄弱之排列為何? ①C-O②C-N③C-C-H④C-Cl

A③④②①
B②①④③
C④②①③
D①④②③

詳細解析

本題觀念:

紅外光光譜(infrared spectroscopy, IR)中,吸收帶強度(intensity)取決於振動過程中偶極矩(dipole moment)的變化量(Δμ/Δr\Delta\mu/\Delta r)。偶極矩變化越大,吸收強度越強。本題考的是四種鍵結 C-O、C-N、C≡C-H(或 C-H)、C-Cl 在 IR 中吸收強度的比較。

選項分析

題目選項排列比較 ①C-O、②C-N、③C-C-H(此符號在藥師考試中代表連接碳上的 C-H 伸縮振動)、④C-Cl 的 IR 吸收強度由強至弱順序。

IR 吸收強度的決定因素:

  • 鍵結極性越大(電負度差越大),振動時偶極矩變化越大 → 吸收越強
  • 電負度順序:O(3.44) > N(3.04) > Cl(3.16) > C(2.55) > H(2.20)

各鍵結的 IR 吸收強度分析:

(①C-O):碳-氧鍵電負度差最大(C 2.55 vs O 3.44,差值 0.89),C-O 單鍵伸縮振動出現在 1000–1300 cm⁻¹,屬於強吸收(strong, s),在 IR 光譜中為最顯著吸收帶之一

(④C-Cl):碳-氯鍵電負度差次之(C 2.55 vs Cl 3.16,差值 0.61),C-Cl 伸縮振動出現在 600–800 cm⁻¹(指紋區),屬於**中強吸收(med

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