关于含氮有机物的不饱和度计算方法
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解决时间 2021-05-11 19:29
- 提问者网友:ミ烙印ゝ
- 2021-05-11 11:34
刚才看到几个含氮有机物,然后想明白下它们的不饱和度如何计算,高人给指点个捷径。
最佳答案
- 五星知识达人网友:怙棘
- 2021-05-11 12:19
1. 从有机物分子结构计算不饱和度的方法
根据有机物分子结构计算,Ω=双键数+叁键数×2+环数
如苯:Ω=3+0×2+1=4 即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。
补充理解说明:
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(烯烃、亚胺、羰基化合物等)贡献一个不饱和度。
一个叁键(炔烃、腈等)贡献两个不饱和度。
一个环(如环烷烃)贡献一个不饱和度。环烯烃贡献2个不饱和度。
例子:丙烯的不饱和度为1,乙炔的不饱和度为2,环己酮的不饱和度也为2。
2. 从分子式计算不饱和度的方法
第一种方法为通用公式:
Ω=1+1/2∑Ni(Vi-2)
其中,Vi 代表某元素的化合价,Ni 代表该种元素原子的数目,∑ 代表总和。这种方法适用于复杂的化合物。
第二种方法为只含碳、氢、氧、氮以及单价卤素的计算公式:
Ω=C+1-(H-N)/2
其中,C 代表碳原子的数目,H 代表氢和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目,氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献,故不需要考虑氧原子数。这种方法只适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。
第三种方法简化为只含有碳C和氢H或者氧的化合物的计算公式:
Ω =(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或者氧的化合物。
补充理解说明:
(1)若有机物为含氧化合物,因为氧为二价,C=O与C=C“等效”,所以在进行不饱和度计算时可不考虑氧原子。
如CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω为1。
(2)有机物分子中的卤素原子取代基,可视作氢原子计算不饱和度Ω。
如:C2H3Cl的Ω为1,其他基团如-NH2、-SO3H等都视为氢原子。
(3)碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃。
如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)
(4)烷烃和烷基的不饱和度Ω=0
如CH4(甲烷)
(5)有机物分子中含有N、P等三价原子时,每增加1个三价原子,则等效为减少1个氢原子。
如,CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω=0。
(6)C=C 碳碳双键的不饱和度Ω=1;碳碳叁键的不饱和度Ω=2。
(7)立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。
如立方烷面数为6,其不饱和度Ω=6-1=5
根据有机物分子结构计算,Ω=双键数+叁键数×2+环数
如苯:Ω=3+0×2+1=4 即苯可看成三个双键和一个环的结构形式。
补充理解说明:
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(烯烃、亚胺、羰基化合物等)贡献一个不饱和度。
一个叁键(炔烃、腈等)贡献两个不饱和度。
一个环(如环烷烃)贡献一个不饱和度。环烯烃贡献2个不饱和度。
例子:丙烯的不饱和度为1,乙炔的不饱和度为2,环己酮的不饱和度也为2。
2. 从分子式计算不饱和度的方法
第一种方法为通用公式:
Ω=1+1/2∑Ni(Vi-2)
其中,Vi 代表某元素的化合价,Ni 代表该种元素原子的数目,∑ 代表总和。这种方法适用于复杂的化合物。
第二种方法为只含碳、氢、氧、氮以及单价卤素的计算公式:
Ω=C+1-(H-N)/2
其中,C 代表碳原子的数目,H 代表氢和卤素原子的总数,N 代表氮原子的数目,氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献,故不需要考虑氧原子数。这种方法只适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。
第三种方法简化为只含有碳C和氢H或者氧的化合物的计算公式:
Ω =(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或者氧的化合物。
补充理解说明:
(1)若有机物为含氧化合物,因为氧为二价,C=O与C=C“等效”,所以在进行不饱和度计算时可不考虑氧原子。
如CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的不饱和度Ω为1。
(2)有机物分子中的卤素原子取代基,可视作氢原子计算不饱和度Ω。
如:C2H3Cl的Ω为1,其他基团如-NH2、-SO3H等都视为氢原子。
(3)碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃。
如C60(足球烯,或者富勒烯,Buckminster fullerene)
(4)烷烃和烷基的不饱和度Ω=0
如CH4(甲烷)
(5)有机物分子中含有N、P等三价原子时,每增加1个三价原子,则等效为减少1个氢原子。
如,CH3NH2(氨基甲烷)的不饱和度Ω=0。
(6)C=C 碳碳双键的不饱和度Ω=1;碳碳叁键的不饱和度Ω=2。
(7)立体封闭有机物分子(多面体或笼状结构)不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1。
如立方烷面数为6,其不饱和度Ω=6-1=5
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