不饱和度

Template:No footnotes 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 $\mathrm{\Omega }$表示。此概念在推断有机化合物结构时很有用。

常见有机物结构的不饱和度

• 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

有多种从分子式计算不饱和度的方法：

第一种方法

$\mathrm{\Omega }=\frac{2C+2-H}{2}$。其中 $C$ 和 $H$ 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

$\mathrm{\Omega }=(n_4+1)+\frac{n_3}{2}-\frac{n_1}{2}$。其中 $n_4$ 代表分子式中4價的原子数目（如碳、硅），$n_3$代表分子式中3價的原子数目（如氮、磷、硼、鋁），$n_1$ 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

$\mathrm{\Omega }=1+\frac{1}{2}\sum n_i(v_i-2)$。其中 $v_i$ 代表某元素的化合价，$n_i$ 代表该种元素原子的数目，$\sum$ 代表总和。这种方法适用于复杂的化合物。

应用

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：$\mathrm{\Omega }=(n_4+1)+\frac{n_3}{2}-\frac{n_1}{2}=\frac{(2\times 200+2)-200}{2}=101$

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 $\frac{101}{2}=50.5$ ，下取整得50

所以最多含有50个碳碳三键

参见

• 不饱和化合物

參考文獻

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