107年:藥學二(第1次)

當使用 BPX-5管柱分析薄荷油時,得到 menthone 與menthol的I值(I-value )分別為1170 與1192 ,下列何種管柱對於增加兩化合物 I值差異的效果最好?

ACarbowax
Bsqualane
CSilicone OV-1
DSilicone OV-17

詳細解析

本題觀念:

氣相層析法(gas chromatography, GC)中,Kováts 滯留指標(Kováts retention index, I-value)反映化合物在特定固定相上的相對滯留行為。固定相極性越強,極性化合物的 I 值越大(滯留越長);對於極性相異的化合物(如醇類 vs 酮類),更換極性管柱能顯著拉開 I 值差距,改善分離效果。

選項分析

BPX-5 是低極性固定相(5% phenyl polysilphenylene-siloxane),主要依分子量和沸點分離,menthone 與 menthol 在此管柱的 I 值差異僅 22(1170 vs 1192),分離效果有限。要增大兩者的 I 值差異,需利用固定相與兩化合物極性交互作用的差異

  • Menthol:含羥基(-OH),具強極性(氫鍵供體/受體),在極性管柱上滯留顯著增加
  • Menthone:含酮基(-C=O),極性較 menthol 低

在非極性管柱上,兩者均以沸點分離(差異小);在極性管柱上,menthol 因氫鍵交互作用而大幅增加滯留,I 值增幅遠大於 menthone,導致兩者 I 值差距擴大。

(A) Carbowax ✅ → 最佳選擇(答案) Carbowax(polyethylene glycol, PEG)是高極性固定相

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