106年:藥學二(第1次)

有關紅外光光譜分析法( IR spectrometry )之敘述,下列何者錯誤?

A其觀察範圍在 40 至60 µm
B係觀察分子內鍵結振動所吸收之能量
C係觀察鍵結伸縮( stretching )或彎曲( bending )之振動情形
D可獲得化合物之官能基訊息

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問何者「錯誤」),考查紅外光光譜法(infrared spectrometry, IR spectrometry)的基本原理與適用波長範圍,尤其是中紅外光(mid-IR)的正確觀察範圍。

選項分析

(A) 其觀察範圍在 40 至 60 µm(錯誤,即本題答案) 中紅外光譜法(mid-IR)的標準觀察範圍為 2.5–25 µm(對應波數 400–4,000 cm⁻¹)。40–60 µm 屬於**遠紅外(far-IR)**區,不是一般 IR 光譜法的主要使用範圍,且遠紅外多用於研究晶格振動(lattice vibrations)與無機化合物的低頻模式,並非分析有機化合物官能基的主力工具。

(B) 係觀察分子內鍵結振動所吸收之能量 ✅ IR 光譜法的原理即偵測分子因鍵結振動(bond vibrations)而吸收特定波長的紅外光,所記錄的是振動能量吸收,此敘述正確。

(C) 係觀察鍵結伸縮(stretching)或彎曲(bending)之振動情形 ✅ 分子振動模式主要分為:

  • 伸縮振動(stretching):鍵長改變,如 O–H、C=O 伸縮
  • 彎曲振動(bending):鍵角改變,如剪切(scissoring)、搖擺(rocking)等 IR 光譜同時涵蓋這兩類

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