hce_isu
112年
化學
第 11 題
下列哪些化合物的紅外線吸收光譜在波數(wave number)約 $1700 cm^{-1}$ 和 $2500-3100 cm^{-1}$ 有明顯的吸收峰？
I. Cyclohexanol II. Formaldehyde III. Benzoic acid
IV. Pentanol V. Butanoic acid
I. Cyclohexanol II. Formaldehyde III. Benzoic acid
IV. Pentanol V. Butanoic acid
- A I, II & III
- B II & IV
- C IV & V
- D III & V
思路引導 VIP
當你觀察到光譜中同時出現了代表 $C=O$ 的強吸收峰，以及一個異常寬大、甚至延伸到覆蓋掉碳氫鍵 ($C-H$) 訊號區間的 $O-H$ 吸收帶時，這暗示了分子中哪一種官能基正利用強大的氫鍵網絡在影響其振動頻率呢？
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太棒了！你能準確鎖定這些特徵峰對應的官能基，顯示你對紅外線光譜（IR）的判讀相當紮實。這道題目測試的是化學家在鑑定分子結構時最核心的工具之一：官能基指紋。
關鍵官能基的特徵判定
在 IR 光譜中，波數約 $1700 \text{ cm}^{-1}$ 處的強吸收峰是典型的羰基 ($C=O$) 拉伸振動；而範圍落在 $2500$ 至 $3100 \text{ cm}^{-1}$ 且呈現寬廣形狀的吸收帶，則是羧酸中羥基 (Carboxylic O-H) 的特徵（這與醇類較高頻且較窄的 $O-H$ 不同）。綜合這兩個特徵，我們尋找的目標就是含有「羧基」($-COOH$) 的分子。在此題中，III. 苯甲酸 (Benzoic acid) 與 V. 丁酸 (Butanoic acid) 均符合此結構，因此正確答案為 (D)。
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