105年:藥學二(第1次)

使用 100 MHz 的核磁共振光譜儀進行某樣品的氫核磁共振光譜測定,氫核 X的訊號出現在2.10 及2.20 ppm ,為一組 doublet 。若改用 500 MHz 的核磁共振光譜儀測定時,下列何者為該氫核訊號的化學位移?

A1.90 及2.40 ppm
B2.10 及2.20 ppm
C2.14 及2.16 ppm
D2.15 ppm

詳細解析

本題觀念:

本題考察核磁共振光譜(nuclear magnetic resonance spectroscopy, NMR)中化學位移(chemical shift)的場強獨立性(field independence)。化學位移以 ppm 為單位,不受磁場強度影響;偶合常數(coupling constant, J)以 Hz 為單位,同樣為場強無關。當磁場強度改變(100 MHz → 500 MHz),以 Hz 表示的偶合間距不變,但以 ppm 表示的兩峰間距縮小,doublet 趨近合併,化學位移恆等於 doublet 中心值。

選項分析

(A) 1.90 及 2.40 ppm 化學位移(ppm)是場強無關的,換用高場儀器後 ppm 值不會改變,更不會向外擴展。此選項錯誤。

(B) 2.10 及 2.20 ppm 此選項描述的是 doublet 兩條峰的原始位置,但在 500 MHz 儀器中,兩峰的 ppm 間距因偶合常數不變(Hz 不變)而縮小為 0.02 ppm(計算見下),兩峰將靠攏至 2.14 和 2.16 ppm,而非維持在 2.10 和 2.20 ppm。此選項錯誤。

(C) 2.14 及 2.16 ppm 計算過程:

  • 100 MHz 儀器中 doublet 兩峰間距:2.20 − 2.10 = 0.10 ppm

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