106年:藥學二(第2次)

原子核的自旋量子數( spin quantum number )為下列何者時,無法利用核磁共振光譜進行分析?

A0
B1/2
C1
D3/2

詳細解析

本題觀念:

核磁共振光譜(nuclear magnetic resonance spectroscopy, NMR)的基本原理:原子核必須具有**非零自旋量子數(spin quantum number, I ≠ 0)**才能與外加磁場作用,產生能階分裂,進而可被 NMR 偵測。自旋量子數 I = 0 的核無磁矩,無法進行 NMR 分析。

選項分析

(A) 0 正確(為無法分析者)。當原子核的質子數和中子數均為偶數時,自旋量子數 I = 0,核無磁矩(magnetic moment = 0),不能與外加磁場產生交互作用,因此為 NMR 非活性(NMR-inactive)。典型例子:12^{12}C(6 個質子 + 6 個中子)、16^{16}O(8 個質子 + 8 個中子)、32^{32}S。這些同位素雖然在自然界中含量最豐,但完全無法被 NMR 偵測。

(B) 1/2 錯誤(此類可進行 NMR)。I = 1/2 的核是 NMR 最理想的核,電荷分布均勻(球形),無電四極矩(electric quadrupole moment),訊號尖銳。常見例子:1^1H(氫-1)、13^{13}C(碳-13)、19^{19}F(氟-19)、31^{31}P(磷-31)、15^{15}N(氮-15)。

(C) 1 錯誤(此類可進行 NMR)。I =

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