不饱和度的计算公式有哪些

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不饱和度,也称为缺氢指数或环加成双键指数,是有机分子不饱和度的定量指标。它由希腊字母Ω表示,用于有机化学中以帮助绘制化学结构。有用。以下是计算不饱和度的公式

不饱和度公式有助于用户确定化合物中存在多少环,双键和叁键,但不能给出确切数量的环或双键或叁键,而是环和双键和两次数的总和叁键(即叁键计数2个不饱和度)。最终结构需要通过核磁共振(NMR),质谱和红外光谱(IR)等信息进行确认。

1)从有机物的分子结构计算不饱和度的方法

根据有机物的分子结构计算,Ω=双键数+三键数×2+环数

例如,苯:Ω=3 + 0×2 + 1=4苯可以被认为是三个双键和一个环的结构形式。

另外了解:

单键对不饱和度没有影响,因此烷烃的不饱和度为0(所有原子都是饱和的)。

双键(烯烃,亚胺,羰基化合物等)贡献1度不饱和度。

三键(炔烃,腈等)贡献2个不饱和度。

一个环(例如环烷烃)贡献1度不饱和度。环烯烃贡献2度不饱和度。

苯环有4个不饱和度。

碳 - 氧双键有1个不饱和度。

一个-NO 2贡献1个不饱和度。

实施例: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.

2)从分子式计算不饱和度的方法

第一种方法是通式:

Ω=1 + 1 /2ΣNi(VI-2)

其中Vi表示元素的化合价的绝对值,Ni表示该元素的原子数,Σ表示总和。该方法适用于复杂化合物。

第二种方法是仅含有碳,氢,氧,氮和一价卤素的配方。

Ω=C + 1-(H-N)/2

其中C代表碳原子数,H代表氢和卤素原子的总数,N代表氮原子数,氧和其他二价原子对不饱和度的计算没有贡献,所以数量不需要考虑氧原子。该方法仅适用于含有碳,氢,一价卤素,氮和氧的化合物。

第三种方法简化为仅含有碳C和氢H或氧的化合物的配方。

Ω=(2C + 2-H)/2

其中C和H分别是碳原子数和氢原子数。该方法适用于仅含有碳和氢或氧的化合物。

另外了解:

(1)如果有机物是含氧化合物,由于氧是二价的,C=O相当于CH2',

例如,CH2=CH2(乙烯),CH3CHO(乙醛)和CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω为1.

(2)有机分子中的卤素原子取代基,可以将其视为氢原子以计算不饱和度Ω。

例如,C2H3Cl的Ω为1,其他基团如-NH2,-SO3H等被认为是氢原子。

(3)碳的同素异形体,可以认为是氢原子数为零的烃。

如C60(足球,或富勒烯,巴克明斯特富勒烯)

(4)烷烃和烷基的不饱和度Ω=0

如CH4(甲烷)

(5)当有机分子中含有诸如N或P的三价原子时,每个另外的三价原子相当于一个氢原子的减少。

例如,CH 3 NH 2(氨基甲烷)的不饱和度Ω=0。

(6)C=C碳 - 碳双键的不饱和度Ω=1;碳 - 碳叁键的不饱和度Ω=2。

(7)立体嵌段有机分子(多面体或笼状结构)的不饱和度的计算,环形成的不饱和度比面的数量少一些。

如果立方面的数量是6,则不饱和度Ω=6-1=5

(8)对于烃(CnHmOz)的含氧衍生物,由于氢原子的最大值也是2n + 2(如饱和一元醇CnH2n + 2O),其不饱和度也为零,等等,饱和一元羧酸(CnH2nO),一种饱和一元羧酸(CnH2nO2),其具有两个碳原子被碳 - 氧双键还原的碳原子数比具有相同碳数的饱和一元醇,也可以认为是其不饱和度Ω=1 。因此,对于有机分子,烃或烃的含氧衍生物,只要其不饱和度是已知的,就可以推断出其可能的结构。也就是说,以下关系是:

如果Ω=0,则有机分子是饱和链,并且分子中的烃原子以CnH2n + 2的关系存在(这是饱和烃配方)。

如果Ω=1,则表示有机分子含有双键或环。

如果Ω=2,则意味着有机分子含有两个双键或一个三键或一个双键,一个环或两个环。

如果Ω≥4,则表示有机分子可能含有苯环(C6H6)。