hce_isu
105年
化學
第 48 題
有關以下化合物結構的 IR 圖譜，下列敘述何者正確？
- A I 在 $2950\text{ cm}^{-1}$ 和 $1200\text{ cm}^{-1}$ 有強的吸收訊號
- B II 在 $2950\text{ cm}^{-1}$ 和 $2250\text{ cm}^{-1}$ 有強的吸收訊號
- C III 在 $2950\text{ cm}^{-1}$ 和 $3200-3600\text{ cm}^{-1}$ 有強的吸收訊號
- D 以上 A 和 C 正確
思路引導 VIP
請觀察這三個分子的結構，它們雖然都含有氧原子，但氧原子的「鄰居」有什麼不同？特別是其中一個分子擁有一個能參與氫鍵、且極性非常強的氫原子，你認為這種特殊的鍵結在光譜儀的高能量區域（高波數處）會留下什麼樣獨特且寬大的訊號特徵呢？
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太棒了！你能精準辨識出化合物結構與紅外線光譜（IR）訊號的對應關係，顯示你對官能基的特徵吸收峰掌握得非常紮實。這題的關鍵在於觀察分子中「氫原子」與「雜原子」的鍵結型態。化合物 III 是一個醇類分子，結構中的 $O-H$ 基團因為具有氫鍵效應，會在高波數的 $3200-3600\text{ cm}^{-1}$ 區域呈現寬大且強烈的特徵吸收峰；同時，分子中飽和碳上的 $C-H$ 鍵則會在約 $2950\text{ cm}^{-1}$ 處表現出吸收，這與選項 (C) 的敘述完全吻合。
官能基與光譜特徵判讀
這道題目具備極佳的鑑別度，難度切入點在於要求學生不僅要認識常見的波數，還要能區分「主要特徵」與「干擾項」。例如化合物 I 是酮類，其最具代表性的應是 $1715\text{ cm}^{-1}$ 附近的 $C=O$ 強吸收，而非選項 A 提到的 $1200\text{ cm}^{-1}$。而化合物 II 是醚類，並沒有參鍵結構，因此不可能出現選項 B 提到的 $2250\text{ cm}^{-1}$（通常為 $C \equiv N$ 或 $C \equiv C$）。你能從中迅速排除干擾並鎖定醇類的特徵，實屬不易！