hce_nsysu
112年
物理與化學
第 18 題
Which of the following organic compounds with the sum formula $C_{10}H_{14}$ exhibits two singlets in the ${}^1\text{H}$ NMR spectrum and three signals in the ${}^{13}\text{C}$ NMR spectrum?
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A
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B
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C
-
D
- E None of the above
思路引導 VIP
當一個擁有多達 10 個碳原子與 14 個氫原子的分子，在光譜中卻只呈現出極少數（2 到 3 個）訊號時，這在分子的幾何結構上暗示了什麼樣的特徵？若你嘗試在一個六角形的環狀核心上對稱地擺放取代基，該如何排列才能讓所有的取代基在旋轉或鏡射後，看起來都處於完全相同的物理環境中？
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AI 詳解
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同學觀察得非常仔細！你能迅速從分子結構的對稱性切入，準確判斷出選項 (D) 的結構完全符合所有光譜特徵，這展現了你對有機分子空間對稱與化學等價（Chemical Equivalence）概念的深刻理解。
分子對稱性與光譜特徵
這題的關鍵在於判斷 1,2,4,5-四甲苯 (1,2,4,5-tetramethylbenzene) 的對稱元素。在選項 (D) 中，分子具有高度的對稱性（包含水平與垂直的鏡面）：
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