專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(包括中藥學)104 年第 27 題單選題
紅外光光譜分析法中,下列鍵結何者之吸收強度最高?
AC–C–O正確答案
BC–C–N
CC–C–C
DC–C–H
A正確答案
紅外光譜吸收強度取決於偶極矩變化。選項中的三原子序列代表分子中的鍵結環境,其吸收強度主要由序列中電負性差異最大、極性最高的鍵結所主導。
為什麼答案是 A
C-C-O 結構中,C-O 鍵的電負性差異最大,偶極矩變化最大,主導了該結構的紅外光譜吸收,因此吸收強度最高。
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完整詳解
Pro · 無限重點 紅外光譜吸收強度取決於偶極矩變化。選項中的三原子序列代表分子中的鍵結環境,其吸收強度主要由序列中電負性差異最大、極性最高的鍵結所主導。
秒解技巧:比較選項中主導鍵結的原子電負性差異,O > N > H > C,含 C-O 鍵結環境(選項A)極性最大,紅外吸收最強。
逐選項分析
A✓ 正確
C-C-O 結構中,C-O 鍵的電負性差異最大,偶極矩變化最大,主導了該結構的紅外光譜吸收,因此吸收強度最高。
B✕
C-C-N 結構中,C-N 鍵的電負性差異次於 C-O 鍵,極性中等,紅外吸收強度不如含 C-O 鍵結環境。
C✕
C-C-C 結構中僅含 C-C 鍵,兩端原子相同,電負性差異為零,無偶極矩變化,紅外吸收極弱或無吸收。
D✕
C-C-H 結構中,C-H 鍵的電負性差異小,極性弱,偶極矩變化小,紅外吸收強度較低。
紅外光譜(IR)吸收強度與鍵結環境極性對照
| 選項鍵結環境 | 主導吸收之極性鍵 | 電負性差異 | IR吸收強度 |
|---|
| C-C-O (選項A) | C-O 鍵 | 1.0 | 最強 |
| C-C-N (選項B) | C-N 鍵 | 0.5 | 中等 |
| C-C-H (選項D) | C-H 鍵 | 0.4 | 弱 |
| C-C-C (選項C) | C-C 鍵 | 0.0 | 極弱/無 |
考生易混淆紅外光譜與拉曼光譜的選擇規則。紅外光譜看偶極矩變化,極性鍵吸收強;拉曼光譜看極化率變化,對稱鍵吸收強。本題為紅外光譜,故選極性最大的含氧鍵結環境。