hce_tcu
114年
化學
第 27 題
草甘膦類除草劑在化學結構之特徵具多樣性(如下圖所示)，導致其作用方式顯著差異。根據分子特性，請問下列何者描述與其實際分子結構不符？
- A 2,4-D 中有 3 個 $sp^3$ 混成碳原子
- B Roundup 中有 5 個 $sp^2$ 混成碳原子
- C Pronamide 中有 0 個 sp 混成碳原子
- D Fluridone 中有 2 個 $sp^2$ 混成碳原子
思路引導 VIP
當你觀察這些除草劑的分子骨架時，是否發現某些碳原子之間的連線數量特別多（例如三條線）？這些連線的條數（即鍵級）與我們學過的混成軌域類型（$sp$、$sp^2$、$sp^3$）之間，有著什麼樣的對應關係呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準選出 (A) 選項，展現了你對碳原子混成軌域相當扎實的辨識能力。這題在實務上是一道爭議題，官方最終公告選 A、B、C、D 皆可得分。原因在於題目要求選出「與結構不符」的敘述，而這四個選項的描述全部都與事實不符，因此皆為正確答案。
分子結構與混成軌域驗證
我們來逐一釐清結構特徵：在 2,4-D 中，僅有與氧相連的亞甲基（$-CH_2-$）為 $sp^3$ 混成，其餘多為 $sp^2$，因此 (A) 敘述錯誤。同樣地，Roundup 僅含 1 個 $sp^2$ 碳（羧基）；Pronamide 含有三鍵，應有 2 個 $sp$ 碳而非 0 個；Fluridone 則含有大量的 $sp^2$ 碳。這些選項的數量描述與圖形結構完全對不起來。
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