108年:藥學二(第1次)

氫核磁共振光譜圖中有⼀質⼦之訊號以三重峰呈現。在 400 MHz 的磁場強度下,此三重峰的化學位移分別為4.02 、4.04 及 4.06 ppm 。該質⼦旁鄰近的基團及該訊號之偶合常數為何?

A-CH₃;0.02 Hz
B-CH₂-;0.02 Hz
C-CH₂-;8 Hz
D-CH₃;8 Hz

詳細解析

本題觀念:

本題考核磁共振光譜(1H NMR)中多重峰型(multiplicity)的解讀,以及偶合常數(coupling constant, J)的計算。需判斷三重峰(triplet)的相鄰基團,並正確將 ppm 差值轉換為 Hz。

選項分析

先進行計算:

偶合常數(J)計算:

三重峰的三條峰位置為:4.02、4.04、4.06 ppm,相鄰峰間距均為 0.02 ppm。

J(Hz)=Δδ(ppm)×儀器頻率(MHz)J \, (\text{Hz}) = \Delta\delta \, (\text{ppm}) \times \text{儀器頻率} \, (\text{MHz})

J=0.02ppm×400MHz=8HzJ = 0.02 \, \text{ppm} \times 400 \, \text{MHz} = 8 \, \text{Hz}

三重峰(triplet)的成因: 根據 n+1 規則(first-order approximation),若一個質子旁鄰近有 n 個等價質子,其訊號被裂分為 n+1 條峰。三重峰(3條,n+1=3 → n=2)表示相鄰有 2 個等價質子,即鄰近基團含 2 個 H,對應 CH2-\text{CH}_2-(亞甲基)。

排除 CH3-\text{CH}_3(甲基含 3 個 H)的理由:3個等價質子鄰近會產生四重峰(quartet,n+1=4)

...(解析預覽)...