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112分科測驗化學 第6題 詳解

主客錯合物形成作用力 · 單選 · 題目出處:112 學年度分科測驗 化學考科(大學入學考試中心)

題目
(6-7 題為題組)在主客化學中,一個具有空腔的分子(主)可以包含另一個分子(客)於其空腔中,形成一個錯合物。這類主客錯合物的形成需要分子間的作用力,而作用力的大小可由溶液中形成錯合物的平衡常數大小作評估。例如:在 25℃時,圖 2 中化合物甲(客)和化合物乙(主)於氯仿中形成錯合物丙的反應平衡常數 KcK_c2.0×1052.0\times10^5

下列哪一項是形成錯合物丙的主要分子間作用力?
(A) 氫鍵
(B) 共價鍵
(C) 分散力
(D) 偶極-偶極力
(E) 離子鍵
圖2由左至右並排甲、乙、丙三個結構式,皆以骨架式(skeletal formula)繪製。甲:一個六員環的巴比妥酸衍生物,環上兩個N各接一個H(N-H),環最上方的碳為酮基(C=O)連接兩個N;環最下方另一個碳同時以酮基(C=O)分別連到兩側的N,並在該碳上以一個粗楔形鍵(往前,接一段乙基)與一個虛楔形鍵(往後,接一段乙基)各接一個乙基取代基,形成該碳的兩個立體取代基。乙:一個大環主體分子,環最上方是間苯二甲醯胺(苯環兩側各接一個C=O-NH-)連接兩個2,6-位雙取代的吡啶環;每個吡啶環另一側的2-位再接一個NH-C=O,並向下經由一段四碳飽和碳鏈連到一個氧原子,兩側的氧原子分別接在同一個萘環的2,7-位(形成2,7-二氧萘),構成閉合的大環空腔。丙:與乙相同的大環主體,其空腔中央容納了與甲相同的六員環巴比妥酸衍生物客體分子,客體置於大環中央,兩者的胺基氫(N-H)與羰基氧(C=O)在空間上彼此靠近、朝向大環內側,暗示形成多重氫鍵,圖中並未額外畫出氫鍵的虛線。
圖 2

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答案
(A)

關鍵觀念:#分子間作用力 #氫鍵 #主客化學

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