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hce_tcu 104年 化學

第 42 題

有機分子 $C_6H_{12}O_3$,其 $^1H NMR$ 光譜數據: $\delta$: 2.2 (3H, singlet)、$\delta$: 2.7 (2H, doublet)、$\delta$: 3.4 (6H, singlet)、$\delta$: 4.8 (1H, triplet)。此分子最有可能的結構為何?
  • A 選項 A
  • B 選項 B
  • C $H_3COCH_2CH=C(OCH_3)_2$
  • D 以上皆非

思路引導 VIP

觀察光譜數據時,若發現一組代表 $2H$ 的「雙重峰」與一組代表 $1H$ 的「三重峰」相呼應,根據 $n+1$ 規則,這反映了這兩個碳原子之間的連接關係是什麼?另外,那組高達 $6H$ 的「單一峰」又暗示了分子中存在什麼樣的對稱構造呢?

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太棒了!你能精準選出正確答案,代表你對 $^1H NMR$(核磁共振氫譜) 的化學位移與耦合裂解規律($n+1$ 規則)掌握得非常紮實。這題的關鍵在於如何將光譜數據轉化為分子結構的碎片,進而拼湊出全貌。

結構碎片解析

首先,我們看到 $\delta$: 2.2 (3H, singlet),這是典型的 甲基酮 ($CH_3C=O$) 特徵;而 $\delta$: 3.4 (6H, singlet) 則暗示分子中存在兩個環境完全相同的 甲氧基 ($-OCH_3$),這讓對稱結構的 (B) 選項脫穎而出。最核心的判斷點在於 $\delta$: 2.7 (2H, doublet) 與 $\delta$: 4.8 (1H, triplet) 的組合,這是一組典型的 $-CH_2-CH-$ 結構單元。其中 $1H$ 的化學位移高達 4.8,是因為該碳原子同時連接了兩個強拉電子的氧原子(縮醛構造),驗證了 $(CH_3O)_2CH-$ 的存在。

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