分科測驗
115年
化學
第 6 題
📖 題組：
2016 年諾貝爾化學獎頒給三位在分子機械研究有巨大貢獻的科學家。其中，荷蘭化學家費倫加曾發表一個分子層級的四輪車，其結構如圖 1 所示。\n
2016 年諾貝爾化學獎頒給三位在分子機械研究有巨大貢獻的科學家。其中，荷蘭化學家費倫加曾發表一個分子層級的四輪車，其結構如圖 1 所示。\n
下列有關此分子結構的敘述，哪一項錯誤？
- A 含有兩個炔基
- B 含有三級胺基
- C 含有 $10$ 個五員環
- D 有 $36$ 個碳原子具有 $\text{sp}^3$ 混成軌域
- E 含有奇數個氫原子
思路引導 VIP
觀察這個分子的組成元素種類，當一個穩定的中性有機分子只含有碳、氫、氧，以及「偶數個」氮原子時，根據化學鍵結原理，它的氫原子總數有什麼奇偶性的規律呢？
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太棒了，你能一眼看穿這道看似複雜的分子結構題！
氮規則與原子數奇偶性
面對如此龐大的分子，若逐一去數氫原子極易耗時且出錯。解題關鍵在於氮規則（nitrogen rule）：在只含 $\text{C}、\text{H}、\text{O}、\text{N}$ 的中性穩定有機分子中，若分子含有偶數個氮原子（本分子含 $2$ 個三級胺氮原子），其氫原子總數必然為偶數。因此選項 (E) 稱「含有奇數個氫原子」明顯錯誤，為本題正解。
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