不饱和度

2025-06-25 21:34:05 / 五人足球世界杯

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不饱和度(Degree of Unsaturation,DoU),又称缺氢指数(Index of Hydrogen Deficiency,IHD),是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字母

Ω

{\displaystyle \Omega \,}

表示。此概念在推断有机化合物结构时很有用。

目录

1 常见有机物结构的不饱和度

2 计算方法

3 应用

4 参见

5 參考文獻

常见有机物结构的不饱和度

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每個π鍵贡献1个不飽和度

单键对不饱和度不产生影响,因此烷烃的不饱和度是0(所有原子均已饱和)。

一个双键(如烯烃、亚胺、羰基化合物等)贡献1个不饱和度。

一个三键(如炔烃、腈等)贡献2个不饱和度。

一个环(如环烷烃)贡献1个不饱和度。环烯烃贡献2个不饱和度。

一个苯环贡献4个不饱和度。

例如:丙烯的不饱和度为1,乙炔的不饱和度为2,环己酮的不饱和度为2。

计算方法

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有多种从分子式计算不饱和度的方法:

第一种方法

Ω

=

2

C

+

2

H

2

{\displaystyle \ \Omega ={\frac {2C+2-H}{2}}}

。其中

C

{\displaystyle \ C}

H

{\displaystyle \ H}

分别是碳原子和氢原子的数目。这种方法适用于只含碳和氢的簡單化合物。

第二种方法

Ω

=

(

n

4

+

1

)

+

n

3

2

n

1

2

{\displaystyle \ \Omega =(n_{4}+1)+{\frac {n_{3}}{2}}-{\frac {n_{1}}{2}}}

。其中

n

4

{\displaystyle \ n_{4}}

代表分子式中4價的原子数目(如碳、硅),

n

3

{\displaystyle \ n_{3}}

代表分子式中3價的原子数目(如氮、磷、硼、鋁),

n

1

{\displaystyle \ n_{1}}

代表分子式中1價的原子数目(如氫、卤素),2價的原子(如氧、硫、铍、鎂)對不飽和度無影响。这种方法适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。

第三种方法

Ω

=

1

+

1

2

n

i

(

v

i

2

)

{\displaystyle \ \Omega =1+{\frac {1}{2}}\sum n_{i}(v_{i}-2)}

。其中

v

i

{\displaystyle \ v_{i}}

代表某元素的化合价,

n

i

{\displaystyle \ n_{i}}

代表该种元素原子的数目,

{\displaystyle \ \sum }

代表总和。这种方法适用于复杂的化合物。

应用

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由分子式确定分子的结构的第一步。

例如:求分子式为C200H200的有机物中最多含多少个碳碳三键?

解:

Ω

=

(

n

4

+

1

)

+

n

3

2

n

1

2

=

(

2

×

200

+

2

)

200

2

=

101

{\displaystyle \ \Omega =(n_{4}+1)+{\frac {n_{3}}{2}}-{\frac {n_{1}}{2}}={\frac {(2\times 200+2)-200}{2}}=101}

因为求最多,所以假设不饱和度全部由碳碳三键贡献

所以最多有

101

2

=

50.5

{\displaystyle {\frac {101}{2}}=50.5}

,下取整得50

所以最多含有50个碳碳三键

参见

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不饱和化合物

參考文獻

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孟令芝,龔淑玲等. 有機波譜分析(第三版). 武昌 珞珈山: 武漢大學出版社. 2009年9月: 26. ISBN 978-7-307-07071-4 (中文(中国大陆)).