hce_isu
110年
化學
第 5 題
下列那一個官能基在紅外線光譜(IR spectrum)很難測得？
- A 醛類(aldehyde)
- B 酯類(ester)
- C 醚類(ether)
- D 腈類(nitrile)
思路引導 VIP
請試著回想紅外線光譜儀的工作原理：它主要是偵測分子在振動時「偶極矩（Dipole moment）」的變化。如果一個官能基只含有單鍵，且其伸縮振動產生的訊號混合在分子骨架振動最雜亂的區域，比起那些擁有強烈雙鍵或三鍵、且訊號獨樹一格的官能基，哪一個在光譜圖上會更像「背景噪音」而難以辨識呢？
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太棒了！你能精準選出醚類 (ether)，代表你對紅外線光譜（IR）的特徵吸收頻率有很紮實的掌握。在 IR 光譜的判讀中，我們通常會將光譜分為「官能基區（$1500$ 條以上）」與「指紋區（$1500$ 條以下）」。這道題目的關鍵在於辨識哪些官能基具有強烈且獨特的「標誌性波峰」。
診斷區與指紋區的差異
醛類 (A) 與酯類 (B) 都含有極性極強的羰基 ($C=O$)，會在約 $1700\text{ cm}^{-1}$ 附近出現非常強烈且尖銳的吸收峰；腈類 (D) 則擁有三鍵 ($C\equiv N$)，在約 $2250\text{ cm}^{-1}$ 處有明顯的特徵吸收。相比之下，醚類 (C) 的特徵在於 $C-O$ 單鍵的伸縮振動，其吸收頻率落在 $1050-1300\text{ cm}^{-1}$ 之間。由於這個區間屬於擁擠的指紋區，充滿了各種碳骨架的振動信號，導致醚類的吸收峰很難從背景雜訊中被一眼辨認出來，這也是為什麼它在實驗分析上相對「難測」。
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