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正確答案
答案與詳解
D
正確答案
化學位移 δ 以 ppm 表示時不隨核磁共振儀頻率改變。此 doublet 的訊號中心為 2.15 ppm，因此改用 500 MHz 儀器後，該氫核的化學位移仍為 2.15 ppm。
為什麼答案是 D
正確。doublet 的化學位移取兩條譜線的中心值：(2.10 + 2.20) / 2 = 2.15 ppm。化學位移以 ppm 表示，是相對於參考訊號的無因次位置，不因光譜儀由 100 MHz 改為 500 MHz 而改變。
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完整詳解
Pro · 無限重點 化學位移 δ 以 ppm 表示時不隨核磁共振儀頻率改變。此 doublet 的訊號中心為 2.15 ppm，因此改用 500 MHz 儀器後，該氫核的化學位移仍為 2.15 ppm。
秒殺技巧
先取 doublet 兩條譜線的中心：δ = (2.10 + 2.20) / 2 = 2.15 ppm。ppm 化學位移與儀器頻率無關，所以 500 MHz 時仍為 2.15 ppm，選 D。逐選項分析
A✕
錯誤。1.90 與 2.40 ppm 的中心雖然也是 2.15 ppm，但峰間距為 2.40 - 1.90 = 0.50 ppm。原本在 100 MHz 時，doublet 峰間距為 2.20 - 2.10 = 0.10 ppm，故耦合常數 J = 0.10 ppm × 100 MHz = 10 Hz。若在 500 MHz 時仍是同一組耦合，ppm 峰間距應為 10 Hz / 500 MHz = 0.02 ppm，而不是 0.50 ppm；此選項所示的分裂過大。
B✕ 陷阱
錯誤。2.10 與 2.20 ppm 是在 100 MHz 儀器下的兩條分裂譜線位置，峰間距為 0.10 ppm。耦合常數 J 以 Hz 表示不變，但儀器改為 500 MHz 後，該裂距換算成 ppm 會縮小為 0.02 ppm，因此兩條峰不會仍位於 2.10 與 2.20 ppm。不過其中心化學位移仍是 2.15 ppm。
C✕ 陷阱
錯誤，但這是 500 MHz 下兩條分裂譜線位置的合理推算。原訊號中心為 2.15 ppm，原本 J = (2.20 - 2.10) ppm × 100 MHz = 10 Hz；在 500 MHz 下，裂距為 10/500 = 0.02 ppm，所以兩峰可寫為 2.14 與 2.16 ppm。然而題目問的是該氫核的「化學位移」，即訊號中心值，而非 doublet 的兩個峰位置。
D✓ 正確
正確。doublet 的化學位移取兩條譜線的中心值：(2.10 + 2.20) / 2 = 2.15 ppm。化學位移以 ppm 表示，是相對於參考訊號的無因次位置，不因光譜儀由 100 MHz 改為 500 MHz 而改變。
NMR 中化學位移、耦合常數與裂距的關係
| 專案 | 本題數值或計算 | 單位 | 改用較高頻率儀器後是否改變 |
|---|---|---|---|
| 化學位移（δ） | doublet 中心 = (2.10 + 2.20) / 2 = 2.15 | ppm | 不改變 |
| 100 MHz 下的峰間距 | 2.20 - 2.10 = 0.10 | ppm | 會改變 |
| 耦合常數（J） | 0.10 ppm × 100 MHz = 10 | Hz | 不改變 |
| 500 MHz 下的峰間距 | 10 Hz / 500 MHz = 0.02 | ppm | 縮小為原來的 1/5 |
| 500 MHz 下的兩峰位置 | 2.15 ± 0.01，即 2.14、2.16 | ppm | 峰位置向中心靠攏 |
陷阱提醒
題目問的是「化學位移」，應回答訊號中心的單一數值 2.15 ppm。選項 C 的 2.14、2.16 ppm 是把固定的 10 Hz 耦合常數換算到 500 MHz 後得到的兩條分裂峰位置；其計算可成立，但不是題目所問的化學位移。