【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 键贡献 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+2−H2C 和 H 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)+n32−n12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+12∑ini(vi−2)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)+n32−n12=(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: