106年:藥學二(第2次)

四種化合物結構分別為: ①CH₃(CH=CH)₅CH₃ ②CH₃(CH=CH)₆CH₃ ③CH₃(CH=CH)₄CH₃ ④CH₃(CH=CH)₃CH₃ 此四種化合物之 λmax 出現在 275 nm 、310 nm 、342 nm 與380 nm ,則化合物 ③之λmax 最可能出現在何處?

A380 nm
B342 nm
C310 nm
D275 nm

詳細解析

本題觀念:

共軛多烯(conjugated polyene)的紫外線(ultraviolet, UV)吸收波長(λmax)隨共軛雙鍵數目增加而紅移(bathochromic shift)。依 Fieser-Kuhn 規則,每增加一個共軛雙鍵約使 λmax 增加 30 nm。本題四個化合物的共軛雙鍵數分別為 3、4、5、6 個,需依此規律對應 λmax 值。

選項分析

先理清四個化合物的結構:

  • CH3(CH=CH)5CH3\text{CH}_3(\text{CH=CH})_5\text{CH}_3 → 5 個共軛雙鍵
  • CH3(CH=CH)6CH3\text{CH}_3(\text{CH=CH})_6\text{CH}_3 → 6 個共軛雙鍵
  • CH3(CH=CH)4CH3\text{CH}_3(\text{CH=CH})_4\text{CH}_3 → 4 個共軛雙鍵
  • CH3(CH=CH)3CH3\text{CH}_3(\text{CH=CH})_3\text{CH}_3 → 3 個共軛雙鍵

共軛雙鍵數越多 → HOMO-LUMO 能差越小 → λmax 越長。按共軛雙鍵數排列(小→大)對應 λmax(短→長):

化合物共軛雙鍵數λmax
3275 nm
4310 nm
5342 nm

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