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不飽和度計算公式 怎樣計算不飽和度

2021-03-28 16:41:33文/李傲

不飽和度公式可以幫助使用者確定要畫的化合物有多少個環、雙鍵、和叁鍵。以下內容是不飽和度的計算公式和計算方法,供大家查閱。

不飽和度計算公式 怎樣計算不飽和度

不飽和度計算公式

化學不飽和度計算公式Ω=雙鍵數+三鍵數×2+環數。

不飽和度是有機物分子不飽和程度的量化標志,用希臘字母Ω表示,在有機化學中用來幫助畫化學結構,在推斷有機化合物結構時很有用。不飽和度又稱缺氫指數,是有機物分子不飽和程度的量化標志,通常用希臘字母Ω表示。此概念在推斷有機化合物結構時很有用。

從有機物結構計算不飽和度的方法:單鍵對不飽和度不產生影響,因此烷烴的不飽和度是0(所有原子均已飽和)。一個雙鍵(烯烴亞胺、羰基化合物等)貢獻一個不飽和度。

不飽和度的計算方法

1)從有機物分子結構計算不飽和度的辦法

通過有機物分子結構計算,Ω=雙鍵數+三鍵數×2+環數

如苯:Ω=3+0×2+1=4 即苯可看成三個雙鍵和一個環的結構形式。

補充理解說明:

單鍵對不飽和度不產生影響,所以烷烴的不飽和度是0(全部原子均已飽和)。

一個雙鍵(烯烴、亞胺、羰基化合物等)貢獻1個不飽和度。

一個三鍵(炔烴、腈等)貢獻2個不飽和度。

一個環(如環烷烴)貢獻1個不飽和度。環烯烴貢獻2個不飽和度。

一個苯環貢獻4個不飽和度。

一個碳氧雙鍵貢獻1個不飽和度。

一個-NO2貢獻1個不飽和度。

例子:丙烯的不飽和度為1,乙炔的不飽和度為2,環己酮的不飽和度也為2。

2)從分子式計算不飽和度的辦法

第一種辦法為通用公式:

Ω=1+1/2∑Ni(Vi-2)

其中,Vi代表某元素的化合價的絕對值,Ni代表該種元素原子的數目,∑代表總和。這種辦法適用于繁雜的化合物。

第二種辦法為只含碳、氫、氧、氮以及單價鹵素的計算公式:

Ω=C+1-(H-N)/2

其中,C代表碳原子的數目,H代表氫和鹵素原子的總數,N代表氮原子的數目,氧和別的二價原子對不飽和度計算沒有貢獻,故不需要考慮氧原子數。這種辦法只適用于含碳、氫、單價鹵素、氮和氧的化合物。

第三種辦法簡化為只含有碳C和氫H或者氧的化合物的計算公式:

Ω =(2C+2-H)/2

其中C和H分別是碳原子和氫原子的數目。這種辦法適用于只含碳和氫或者氧的化合物。

補充理解說明:

(1)若有機物為含氧化合物,由于氧為二價,C=O與CH2"等效",

如CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不飽和度Ω為1。

(2)有機物分子中的鹵素原子取代基,可視作氫原子計算不飽和度Ω。

如:C2H3Cl的Ω為1,別的基團如-NH2、-SO3H等都視為氫原子。

(3)碳的同素異形體,可將其視作氫原子數為0的烴。

如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)

(4)烷烴和烷基的不飽和度Ω=0

如CH4(甲烷)

(5)有機物分子中含有N、P等三價原子時,每增加1個三價原子,則等效為減少1個氫原子。

如,CH3NH2(氨基甲烷)的不飽和度Ω=0。

(6)C=C碳碳雙鍵的不飽和度Ω=1;碳碳叁鍵的不飽和度Ω=2。

(7)立體封閉有機物分子(多面體或籠狀結構)不飽和度的計算,其成環的不飽和度比面數少數1。

如立方烷面數為6,其不飽和度Ω=6-1=5

(8)對于烴的含氧衍生物(CnHmOz),因為氫原子的最大值也是2n+2(如飽和一元醇CnH2n+2O),因此其不飽和度也為零,依此類推,飽和一元醛(CnH2nO),飽和一元羧酸(CnH2nO2),因為含有一個碳氧雙鍵而比同碳數的飽和一元醇減少了2個氫原子,也可視為其不飽和度Ω=1。這樣,對于一個有機物分子--烴或烴的含氧衍生物,只要了解了其不飽和度,就能推斷出其可能的結構。即有下列關系:

若Ω=0,說明有機分子呈飽和鏈狀,分子中的碳氫原子以CnH2n+2(此為飽和烴分子式通式)關系存在。

若Ω=1,說明有機分子中含有一個雙鍵或一個環。

若Ω=2,說明有機分子中含有兩個雙鍵或一個三鍵或一個雙鍵一個環或兩個環。

若Ω≥4,說明有機分子中可能含有苯環(C6H6)。

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