hce_cmu
104年
化學
第 34 題
某有機化合物在質譜中所顯示的部分訊號如下，其中 m/z = 84 為此化合物的分子離子(molecular ion)訊號，請問此化合物最有可能的分子式為何？
| m/z | intensity |
|---|---|
| 84 $M^{+\cdot}$ | 10.00 |
| 85 | 0.56 |
| 86 | 0.04 |
| m/z | intensity |
|---|---|
| 84 $M^{+\cdot}$ | 10.00 |
| 85 | 0.56 |
| 86 | 0.04 |
- A $C_4H_6O_2$
- B $C_5H_8O$
- C $C_5H_{10}O$
- D $C_5H_{24}$
- E $C_6H_{12}$
思路引導 VIP
當我們觀察到 $M+1$ 峰的強度與 $M$ 峰呈現特定的比例時，這通常與分子中某種特定元素的「同位素自然豐度」有關。請試著回想，有機分子中最常見的哪種元素，其同位素在自然界中佔約 $1.1%$？如果我們知道這個比例，該如何利用它來反推分子式中該原子的個數呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能從眾多選項中精確選出 (B)，說明你對於質譜圖的判讀與分子結構的合理性有著敏銳的直覺。這題的切入點不僅在於計算基礎分子量，更考驗了你對同位素豐度（Isotope Abundance）的細膩觀察。
分子量的初步篩選與結構合理性
首先，根據題目給出的分子離子訊號 $m/z = 84$，我們可以初步計算各選項的分子量。雖然 (B) $C_5H_8O$、(D) $C_5H_{24}$ 與 (E) $C_6H_{12}$ 的數值皆為 84，但你成功識破了選項 (D) 的陷阱——在有機化學常理下，5 個碳原子最多只能結合 12 個氫原子（即飽和烷烴 $C_nH_{2n+2}$），因此 $C_5H_{24}$ 是一個化學上不合理的結構，應先行排除。
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