調查局三等申論題
110年
[醫學鑑識組] 有機化學
第 三 題
📖 題組:
請預測以下的化合物在氫質子核磁共振(1H NMR)光譜中,一共有多少訊號的吸收?(每小題 2 分,共 10 分) (圖示五種化合物) (一) Naphthalene (萘) (二) 2-Methylnaphthalene (2-甲基萘) (三) 2,6-Dimethylnaphthalene (2,6-二甲基萘,視圖面而定) (四) Methyl (2E)-2-hexenoate 或類似之不對稱直鏈酯類衍生物 (五) 3-Bromopentane (3-溴戊烷)
請預測以下的化合物在氫質子核磁共振(1H NMR)光譜中,一共有多少訊號的吸收?(每小題 2 分,共 10 分) (圖示五種化合物) (一) Naphthalene (萘) (二) 2-Methylnaphthalene (2-甲基萘) (三) 2,6-Dimethylnaphthalene (2,6-二甲基萘,視圖面而定) (四) Methyl (2E)-2-hexenoate 或類似之不對稱直鏈酯類衍生物 (五) 3-Bromopentane (3-溴戊烷)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (三)
(三) 化合物(圖示對稱的二甲基萘)的 1H NMR 訊號數?
思路引導 VIP
判斷 ¹H NMR 訊號數的關鍵在於找出分子的對稱性以確定「化學等價」的質子。首先必須依據圖面確認真實結構為 2,3-二甲基萘,找出其水平對稱面後,即可快速歸納出不同化學環境的質子種類。
小題 (一)
(一) 化合物(圖示 Naphthalene)的 1H NMR 訊號數?
思路引導 VIP
預測 NMR 訊號數量的核心在於尋找分子的對稱性(對稱面、對稱中心或旋轉軸)。透過畫出對稱面,將化學環境完全相同的氫質子(化學等價質子)歸類,種類數即為吸收訊號的數量。
小題 (二)
(二) 化合物(圖示 2-Methylnaphthalene)的 1H NMR 訊號數?
思路引導 VIP
判斷分子中是否有對稱面或旋轉軸是決定 1H NMR 訊號數的關鍵。2-甲基萘因甲基的取代破壞了原本萘的對稱性,導致環上每個氫原子的化學環境都不同。
小題 (四)
(四) 化合物(圖示一直鏈不飽和酯類)的 1H NMR 訊號數?
思路引導 VIP
判斷 1H NMR 訊號數的關鍵在於尋找分子中『化學環境不同』的質子。本題需特別注意直鏈的各個碳環境皆不對稱,且末端烯基(-CH=CH2)的兩個質子因立體空間(順反位置)不同,互為非對映異位質子,因此會產生兩組獨立訊號。
小題 (五)
(五) 化合物(圖示 3-Bromopentane)的 1H NMR 訊號數?
思路引導 VIP
看到這類 NMR 預測題,首先必須依據圖示確認正確的化學結構與立體構型(圖示實為 2-溴戊烷,而非提示文字中誤植的 3-溴戊烷)。接著利用化學等價性原理分析,當分子中存在「手性中心」(如題圖特意畫出的楔形鍵)時,務必考慮鄰近亞甲基(-CH2-)質子是否具備非對映異位(Diastereotopic)性質,這是區分考生鑑識實務與高等有機程度的核心考點。