106年:藥學二(第2次)

下列烯類化合物中劃線之鍵結,何者在紅外光光譜之吸收強度最高?

AC=C –C=O
BC=C –C=C
CC=C –C–C
DC=C –C

詳細解析

本題觀念:

紅外光光譜(infrared spectroscopy, IR)中,吸收強度(absorbance intensity)與振動時偶極矩變化量(Δμ\Delta\mu)的大小成正比。C=C 鍵本身偶極矩小,吸收較弱;但當 C=C 與極性基(如 C=O)共軛(conjugation)時,C=C 鍵的電子云分布改變,振動時偶極矩變化大幅增加,吸收強度因此顯著上升。

選項分析

本題問「劃線鍵結(即 C=C 雙鍵)」在 IR 的吸收強度最高者。

(A) C=C–C=O(conjugated alkene-carbonyl)

  • C=C 與 C=O 形成共軛系統(conjugated system)。
  • 共軛效應使 C=C 帶有部分極性特徵(Cδ=Cδ+–Cδ=Oδ\text{C}^{\delta-}=\text{C}^{\delta+}\text{–C}^{\delta-}=\text{O}^{\delta-} 共振)。
  • 振動時偶極矩變化量(dμ/dxd\mu/dx)顯著增大 → C=C 吸收強度最高
  • 同時,共軛也使 C=C 伸縮頻率略降至 ~1620–1650 cm⁻¹(相較孤立 C=C 的 ~1650–1680 cm⁻¹)。

(B) C=C–C=C(共軛二烯,diene)

  • 兩個 C=C 共軛,電子離域化(delocalizatio

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