什麼是不飽和度?
不飽和度(Degree of Unsaturation,簡稱 DoU),又稱為氫缺乏指數(Index of Hydrogen Deficiency,IHD),只要根據分子式就能告訴你分子中含有多少個環與 π 鍵(雙鍵或參鍵)。每一個不飽和度單位代表一個環或一個 π 鍵——一個雙鍵算 1、一個參鍵算 2、一個環算 1。在有機化合物的結構解析中,這是最快速的初步檢驗方法之一。
如何使用本計算器
只要輸入分子中的碳(C)、氫(H)、氮(N)與鹵素(X=F、Cl、Br、I)原子個數即可。氧、硫以及其他二價原子不會影響計算結果,可以直接忽略。按下計算,就能得到環數加 π 鍵的總數。
公式解析
通用公式如下:
$$\text{DoU} = \dfrac{2C + 2 + N - H - X}{2}$$
一價的鹵素就像額外的氫原子,所以要相減;三價的氮會多提供一個相當於氫的鍵結容量,因此要相加;二價的氧與硫不會影響飽和程度,故完全不納入計算。
實例演算
以苯(C6H6)為例:$$\text{DoU} = \frac{2\times 6 + 2 + 0 - 6 - 0}{2} = \frac{12 + 2 - 6}{2} = \frac{8}{2} = 4$$這正好對應苯的三個雙鍵加上一個環,合計 4 個不飽和度。
常見問題
結果為 0 代表什麼?不飽和度為 0 表示分子已完全飽和——沒有任何環,也沒有任何重鍵(例如己烷等烷類)。
為什麼公式裡沒有氧?氧是二價原子,插入碳鏈中並不會改變氫原子的數目,因此對不飽和度毫無影響。
計算結果會出現小數嗎?若算出非整數,通常代表分子式輸入有誤,或屬於含奇數電子的物種;對一般的中性分子而言,不飽和度應該是整數。