專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(含中藥學)113 年第 15 題單選題
下列何者不會影響化學位移(ppm)?
A磁場強度正確答案
B官能基團的誘導效應
C去遮蔽效應
D環流效應
A正確答案
化學位移(δ, ppm)是相對值,設計上已扣除磁場強度影響,故不隨儀器磁場改變。
為什麼答案是 A
化學位移以 ppm 表示,是「相對於參考物 TMS 的頻率差除以儀器操作頻率」的比值,磁場強度在分子分母互相抵消,因此不同磁場儀器測得的 ppm 數值相同。磁場只影響 Hz 形式的分裂寬度,不影響 ppm。
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完整詳解
Pro · 無限重點 化學位移(δ, ppm)是相對值,設計上已扣除磁場強度影響,故不隨儀器磁場改變。
ppm = 共振頻率差/儀器頻率,分子分母同除磁場,磁場約掉→與磁場無關。
逐選項分析
A✓ 正確
化學位移以 ppm 表示,是「相對於參考物 TMS 的頻率差除以儀器操作頻率」的比值,磁場強度在分子分母互相抵消,因此不同磁場儀器測得的 ppm 數值相同。磁場只影響 Hz 形式的分裂寬度,不影響 ppm。
B✕
官能基團的誘導效應(電負度)會改變質子周圍的電子密度,電子被拉走則去遮蔽、化學位移往低場(高 ppm)移動,例如鄰接鹵素或氧時明顯偏移,確實會影響化學位移。
C✕
去遮蔽效應(deshielding)使質子感受到較強有效磁場,共振頻率提高、化學位移往高 ppm 移動,是決定化學位移的核心因素之一,必然影響 ppm 數值。
D✕
環流效應(ring current)為芳香環π電子在磁場下產生環電流,造成環平面外遮蔽、環平面內去遮蔽,使苯環氫位於高場/低場特定位置,明顯影響化學位移,例如芳香氫約7 ppm。
影響 NMR 化學位移的因素
| 因素 | 是否影響ppm | 機制 | 舉例 |
|---|
| 磁場強度 | 否 | ppm為比值,磁場抵消 | 300/600 MHz 同δ |
| 誘導效應 | 是 | 電負度改變電子密度 | CH-O 約3.5 ppm |
| 去遮蔽效應 | 是 | 電子密度↓→低場 | 醛基氫約9-10 ppm |
| 環流效應 | 是 | 芳香環π電子環電流 | 芳香氫約7 ppm |
考生易誤以為磁場越強位移越大而選錯。關鍵在於:化學位移用 ppm(百萬分率)表示,是頻率差除以儀器頻率的相對比值,磁場在分子分母約掉,故 ppm 與磁場無關;磁場只影響以 Hz 表示的解析度與峰寬。