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【化学】不饱和度

一、概念

不饱和度,又称缺氢指数,是有机物分子不饱和程度的量化标志,通常用希腊字 Ω 表示。

不饱和化合物指含有烯键(碳碳双键)或炔键(碳碳三键)的化合物,与饱和化合物相对。

最常见的饱和化合物是烷烃,常见的不饱和化合物包括烯烃和炔烃,具体的例子如乙烯酮、烯丙醇、丙烯醛、乙烯、乙炔、丙烯酸、异戊二烯等。它们大多性质活泼,容易在π键处发生加成、氧化和聚合反应。广义的不饱和化合物也包括芳香族化合物。


二、常见有机物结构的不饱和度

  • 每个 π贡献 1 个不饱和度
  • 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


三、计算方法

1. 简单碳氢化合物

Ω=2C+2H2

CH 分别为碳原子和氢原子的数目。

2. 含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物 (C,H,X,N,O)

Ω=(n4+1)+n32n12

其中

  • n4 表示分子式中 4 价的原子数目(如 C,Si
  • n3 表示分子式中 3 价的原子数目(如 N,P,B,Al
  • n1 表示分子式中 1 价的原子数目(如 H, 卤素)
  • 2 价的原子(如 O,S,Be,Mg)对不饱和度无影响。

3. 通用方法

Ω=1+12ini(vi2)

其中 vi 表示元素 i 的化合价,ni 表示元素 i 的原子数目。


四、例题

题:求分子式为 C200H200的有机物中最多含多少个碳碳三键(炔键)?

解:

Ω=(n4+1)+n32n12=(2×200+2)2002=101

考虑碳碳三键贡献最多的情况即答案

Ans=1012=50

因此最多有 50 个碳碳三键。


参考文献

[1] 不饱和度 - 维基百科,自由的百科全书


文章作者: q779
版权声明: 本博客所有文章除特别声明外,均采用 CC BY-NC-ND 4.0 许可协议。转载请注明来源 q779 !
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