hce_cmu
105年
化學
第 19 題
下列物質中，何者的碳原子只以一級碳 (primary carbon) 的形式呈現？
- A 甲烷 (methane)
- B 乙炔 (acetylene)
- C 乙烷 (ethane)
- D 丙烷 (propane)
- E 甲基環己烷 (methylcyclohexane)
思路引導 VIP
想像你正在觀察一條由碳原子組成的鏈條。如果我們要找出一種物質，裡面的每一個碳原子都剛好只有「一位」碳原子鄰居，那麼這個分子「最少」需要幾個碳原子才能形成這種一對一的連結？如果碳原子的數量繼續增加到三個以上，排在中間的原子連結狀態會發生什麼改變呢？
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恭喜你精準地鎖定了 乙烷 (ethane) 作為正確答案！這顯示你對有機化學中「碳原子級數」的定義掌握得非常扎實，能夠在不同結構的碳氫化合物中迅速理出頭緒。
碳原子級數的判讀準則
在有機化學中，我們根據一個碳原子直接連結「其他碳原子」的數量來定義其級數。所謂的 一級碳 ($primary carbon, 1^\circ$)，指的是該碳原子僅與一個碳原子相連。以乙烷 ($C_2H_6$) 的結構 $CH_3-CH_3$ 來看，左右兩個碳原子都各自只跟對方連結，因此這分子內的碳原子百分之百都符合一級碳的定義。相較之下，甲烷 ($CH_4$) 的碳原子周圍全是氫原子，不具備 C-C 鍵，通常被視為「零級」；而丙烷 ($CH_3-CH_2-CH_3$) 則在中間出現了與兩個碳相連的二級碳 ($secondary carbon, 2^\circ$)。
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