范文一:不饱和度的计算
不饱和度的计算
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,用希腊字母Ω表示。医学教育|网收集整理规定烷烃的不饱和度是0(所有的原子均已饱和)。
不饱和度的计算方法:
1. 根据有机物的化学式计算
Ω=(C 原子数×2+2-氢原子数)÷2
(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Ω。
如:C2H3Cl 的Ω为1,其他基团如-NO2、-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)。
(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Ω=0。
2. 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。
3. 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,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1个不饱和度。
一个叁键(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。一个碳氧双键贡献1个不饱和度。
一个-NO2贡献1个不饱和度。
范文二:不饱和度的计算
不饱和度
1.简述
饱和度又称缺氢指数,(英文名称:Degree of unsaturation)是有机物分子不饱和程度的量化标志,用希腊字母Ω表示。规定烷烃的不饱和度是0(所有的原子均已饱和)。 2.不饱和度的计算方法
1(根据有机物的化学式计算
Ω=(C原子数×2+2—氢原子数)?2
(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。卤原子视作氢。
如CH2=CH2(乙烯)、CH3CHO(乙醛)、CH3COOH(乙酸)的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Ω。
如:C2H3Cl的Ω为1,其他基团如-NO2、-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)
(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Ω=0
2(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。
3(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,Ω=6,1=5
范文三:不饱和度的计算
不饱和度的计算
不饱和度及其应用
不饱和度又称为“缺氢指数”,用希腊字母Ω来表示,顾名思义,它是反映有机物分子不饱和程度的量化标志。烷烃分子中饱和程度最大,规定其Ω=0,其它有机物分子和同碳原子数的开链烷烃相比,每少2个H,则不饱和度增加1;
计算有机物的不饱和度有二种方式:
一、根据化学式计算:
烃的分子式为CxHy,则
对于碳的同素异形体,可以把它看成y等于0的烃来计算,
例如:C70的=71
同分异构体的分子式相同,所以同分异构体的不饱和度也相同,因此只需注意双键数、三键数和环数,无需数H原子数。 即:
不饱和度()又称缺H指数,有机物每有一不饱和度,就比相同碳原子数的烷烃少两个H原子,所以,有机物每有一个环,或一个双键(
相当于2个,相当于三个),相当于有一个不饱和度,。利用不饱和度可帮助推测有机物可能有的结构,写出其同分异构体。
常用的计算公式:
二、根据结构计算:
不饱和度 = 双键数 + 三键数×2 + 环数(注:苯环可看成是三个双键和一个环)
(注意环数等于将环状分子剪成开链分子时,剪开碳碳键的次数,双键包括碳氧双键等) (((((((((((((((((((((((((((
如:1、单烯烃和环烷烃的:Ω=1(二烯烃:Ω=2);
2、CH—C?CH:Ω=2(:Ω=2) 3
3、
:Ω=4(可以看成一个环与三个双键构成):Ω=7
*4、立体封闭多面体型分子:Ω=面数
-1
:Ω=5
不饱和度的应用: :Ω=2
(1)已知结构式较复杂有机物的化学式;
(2)已知分子式判断其中可能含有的官能团及其数量(Ω大于4的应先考虑可能含苯环)。
(3)辅助分析同分异构体(同分异构体间不饱和度相同)
例题1:求降冰片烯的分子式
例题2:右图是一种驱蛔虫药--山道年的结构简式,试确定其分子式为____________。
例题3:分子式为C8H8的烃能使溴水褪色,能合成高分子材料,试确定其结构。
例题4:某烃的分子式中含有一个苯环,两个C,C和一个C?C,则它的分子式可能为( )
A、C9H12 B、C17H20 C、C20H30 D、C12H20
例题5:合成相对分子质量在20000——50000范围内的具有确定结构的有机化合物是一个新的研究领域。1993年报道合成了两种烃A和B,其分子式分别为C1134H1146和C1398H1278,其分子中含有三种结构单元(I——III):
(II)—C?C— (III)—C(CH3)3 则: (I) (1)上述三种结构单元的不饱和度分别为 、 、 ;B的不饱和度为 。
(2)A分子中含有上述结构单元(I)、(II)、(III)的个数分别为多少,
(3)B的结构跟A相似,但分子中多了一些结构为
A分子多了__________个这样的结构单元(填写数字)。
的结构单元。B分子比
例题6:人们使用四百万只象鼻虫和它们的215磅粪便物,历经30多年时间弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成,它们的结构可表示如下(括号内表示?的结构简式)以上四种信息素中,互为同分异构体的是( )
,、?和? ,、?和? ,、?和? ,、?和?
-C=O
1、某有机物分子式为C10H14Cl2O2,分子结构中不含有环和C?C,只含一个羰基 ,则该分子中含有的碳碳双键数为 ( )
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个
2、分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是 ( )
A.含有两个双键的直链有机物 B.只含有一个双键的直链有机物
C.含有一个双键的环状有机物 D.含有一个三键的直链有机物
3、科学家于1995年合成了一种分子式为C200H200含多个C?C叁键的链状烃,其分子中含C?C叁键最多的是 ( )
A.49个 B.50个 C.51个 D.无法确定
4、己知维生素A的键线式可写为
关于它的叙述正确CH2OH的是( )
A 维生素A的分子式为C20H30O
B 维生素A 是一种易溶于水的醇
C 维生素A 属于芳香烃
D 1mol维生素A 在催化剂作用下最多可5mol H2加成
6、某烃的组成为C15H24,分子结构非常对称。有关实验证实该烃中仅存在三种基团:-CH=CH2(乙烯基),-CH2- (亚甲基),(次甲基),且乙烯基和次甲基之间必须通过亚甲基--
相连,而且相同基团之间不相连。
请填写以下空白:
(1)若该烃分子中无环,则含乙烯基 个,亚甲基 个该烃的结构简式为
(2)若该烃分子中只有一个环,则含乙烯基 个,亚甲基 个该烃的结构简式为
解析:先可计算不饱和度=(2*15+2-24)/2=4 如果有一个环,那就只剩三个双键--->三个乙烯基,即
1,3,5-三丙烯环己烷
若无环, 又乙烯基和亚甲基连在一起 那么正好用去9个C 剩下6个
成环,要绝对对称那么就是1,3,5位置上放置基团了。如果有一个环,那就只剩三个双键,即:如上图
7.“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,其碳架结构如图所示:
(1)“立方烷”的分子式是______;“立方烷”有多种同分异构体,其中一种属于芳香烃的同分异构体的结构简式是______(
(2)该立方烷的一氯代物具有同分异构体的数目是______(该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是______(请写出它们的结构简式是_________。
解析:该烃的每一个碳原子均和三个碳原子成键,剩余的一个键是和氢原子成键,所以该烃的分子式为:C8H8,比饱和的烷烃少10个氢原子,所以不饱和度是5,属于芳香烃则含有苯环,占4个不饱和度,另一个不饱和度在碳碳双键上,所以于芳香烃的同分异构体的结构简
2,(2)二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有三种,故答案为:3(
(1)C8H8 (2) 1 3;
8. 有机物
分异构体的结构简式 写出与该有机物互为同分异构体的属于芳香族化合物的同
解析:该有机物化学式为,其不饱和度。芳香族化合物中必有苯环,从
的组成看只能有一个苯环,因为一个苯环就有4个不饱和度,所以取代基中C.H.O都以单键相连。
若为酚,则有三种:若为醚,则只一种:
。共有5种。; 若为醇,则只一种:
范文四:不饱和度的计算和应用
不饱和度的计算和应用
有机化合物不饱和度的计算
王晓波
内蒙古,赤峰市,巴林左旗,林东一中化学组 025450
摘要:不饱和度揭示了有机物组成与结构的隐性关系和各类有机物间的内在联系,是推断有机物可能结构的一种新思维和新方法。本文定义了不饱和度的概念,整理与归纳了各种计算有机化合物不饱和度的公式和方法,同时运用例题阐述了不饱和度在确定有机化学的结构方面有很重要的应用。因此,掌握了有机物不饱和度的计算方法,为确定有机物的结构打下了坚实的理论基础,务必要加强这方面的学习与总结。
关键词:有机化合物;不饱和度;计算与应用
一、不饱和度的概念
分子式为CnHm的烃及分子式为CnHmOx的烃的衍生物,若m<2n+2,则该烃及其烃基就具有一定的不饱和度(用希腊字母Ω表示)。不饱和度又称缺氢指数或者环加双键指数,是有机化合物分子不饱和程度的量化标志,即有机化合物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度就相应的增加1。
二、不饱和度的计算
与饱和烃及其衍生物相比,分子中每减少2个一价原子,对应分———————————————————————————————————————————————
子结构就多出1个不饱和度(Ω),分子结构中就多出一个双键或增加1个环。这里所指的双键相当于1个不饱和度(Ω),它包含碳碳、碳氮、氮氮、碳氧双键;叁键相当于2个不饱和度(Ω),它包含碳碳、碳氮叁键;环相当于1个不饱和度(Ω),它包含三元环、四元环、五元环等等。
1、烃及其含氧衍生物
化学式为CxHyOz的烃的含氧衍生物,其分子式等价于CxHy-z(OH)z,由于H、OH都是以一价结构与碳原子连接,故分子式CxHyOz等效为CxHy。显然,分子式为CnHm的烃及分子式为CnHmOx的烃的含氧衍生物的不饱和度计算公式为:Ω=(2n+2-m)/2。
显而易见,可以根据有机物的分子式,通过计算不饱和度,确定有机化合物分子的可能
2化学式为CxHyNz的烃的含氮衍生物恒等价于CxHy-2z(NH2)z,由于—H、—NH2都以一价结构与碳原子连接,故分子式等效为CxHy-z。按照该法可以计算其它有机化合物分子的不饱和度。有机化合物分子以卤素原子(—X),其他如—NO2、—NH2、—SO3H等一价结构的基团作为取代基,都可以将其视为氢原子计算不饱和度Ω。如:C2H3Cl的不饱和度为1,C2HNO2的不饱和度为2。
根据价键原理,在有机化合物分子中如遇到O、S,将其改写为CH2;遇到F、Cl、Br、I,将其改写为H;遇到N、P,将其改写为CH;遇到Na、K,将其改写为H;遇到Si,将其改写为C。例如:甲胺(CH3NH2)将N改写为CH,所以它就可视为C2H6,不饱和度为0;恶唑啉(C3H3NO)———————————————————————————————————————————————
将N改写为CH,将O改 写为CH2,所以化学式可写作C5H6,不饱和度为3;烯丙基氯(CH2=CH-CH2Cl)将Cl改写为H,其化学式为C3H6,不饱和度为1。除此之外,碳的同素异形体(如金刚石、石墨、C60等)可将它视为氢原子数为0的烃来计
算其不饱和度Ω。
3、常见有机物不饱和度计算公式
常见有机物不饱和度计算还可以根据其结构计算,不饱和度(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。这里的环数等于将环状分子剪成开链分子时,剪开碳碳键的次数,环包含有N、O、S等的芳香族和杂环化合物。
4、立体结构有机化合物——多面体或笼状结构
高中阶段很少涉及立体结构有机物不饱和度的计算,一般以立体封闭有机化合物分子(多面体或笼状结构)出现来计算不饱和度。不饱和度的计算,其成环的不饱和度比面数少数1,即面数与Ω的关系是:Ω=面数,1。如立方烷、降冰片烷等等。
三、有机物不饱和度计算的具体实例
例1、某烃的分子式中含有一个苯环,两个C,C和一个C?C,则它的分子式可能为( )
A、C9H12 B、C17H20 C、C20H30
D、C12H20
解:因分子组成中含有一个苯环,两个碳碳双键,一个碳碳叁键,———————————————————————————————————————————————
故不饱和度等于8,设此烃的分子式为CxHy,则由得:y=2x-14带入A、B、C、D中进行检验即可。
例2、某芳香族有机物的分子式为C8H16O2,它的分子(除苯环外不含其他环)中不可能有( )
A、两个羟基 B、一个醛基 C、两个醛基 D、一个羧基
解析:根据题意,Ω=6,其中苯环占据了4个不饱和度,苯环上的取代基应拥有2个不饱和度,这2个不饱和度既可以是一个三键,也可以是2个双键。A为、B为、C为、D不可能。答案:D。
例3、求算下列有机物的不饱和度
?C10H4Cl2
C10H4Cl2可转化为C10H6,则Ω=10+1-6/2=8
?C20H31O2N3
C20H31O2N3可转化为C20H28O2(NH)3,则Ω=20+1-28/2=7
CC
Ω=4+0×2+2=6 Ω=6+1×2+2=10
Ω=8+0×2+3=13
例5、计算下列立体有机化合物的不饱和度
立方烷面数为6,Ω=5 降冰片烷面数为3,Ω=2 棱晶烷面数为5,Ω=4
例6、A、B、C、D、E五种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
A( B( C(
———————————————————————————————————————————————
D( E(
这五种化合物中,互为同分异构体的是 BC (写编号)。
解析:分子中均含苯环外,可看苯环外的结构:A中5个C,Ω=1;B中4个C,Ω=1; C中4个C,Ω=1;D中3个C,Ω=1;E中3个C,Ω=2,所以答案为BC
例7、请仔细阅读以下转化关系:
A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物;
B称作冰片,可用于医药和制香精、樟脑等;
C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;
D中只含一个氧原子,与Na反应放出H2;
F为烃。
请回答:
(1)B的分子式为___________。(2)F的分子式为____________。
化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,写出H所有可能的结构:_______________。 解析:
(1)从图中可快速看出B中有10个C,一个O,为面数为3的闭合笼状结构,故Ω=2,分子式为C10HyO, Ω=2=10+1-y/2=18,确定分子式为C10H18O
(2)F为烃,E-F为消去反应,
70/14=5,F为戊烯,分子式为C5H10
H是F的同系物,相对分子质量为56,56/14=4,为丁烯,所有———————————————————————————————————————————————
同分异构体为1-丁烯,2-丁烯(存在顺反异构)和甲基丙烯四种。
不饱和度(Ω)可运用于确定有机物分子的结构、推导化学式,判断同分异构体、同系物,推断有机物的结构与性质,确定有机反应类型等等。总之,从近几年高考中可以看出,不饱和度在有机化学中发挥着重要的作用,若在教学中能运用好不饱和度,对学生的学习和考试将会起到事半功倍的效果。
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范文五:不饱和度的计算.doc
不饱和度的计算
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,用希腊字母Ω表示。医学教育|网收集整理规定烷烃的不饱和度是0(所有的原子均已饱和)。
不饱和度的计算方法:
1.根据有机物的化学式计算
Ω=(C原子数×2+2-氢原子数)?2
(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CH=CH(乙烯)、CHCHO(乙醛)、CHCOOH(乙酸)的Ω为1。 2233
(2)有机物分子中的卤素原子取代基,可视作氢原子计算Ω。
如:CHCl的Ω为1,其他基团如-NO、-NH、-SOH等都视为氢原子。 23223
3)碳的同素异形体,可将其视作氢原子数为0的烃。 (
如C(足球烯)。 60
(4)烷烃和烷基的不饱和度Ω=0。
如CH(甲烷)。 4
(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CHNH(氨基甲烷)的Ω=0。 32
2.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。
3.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,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1个不饱和度。
一个叁键(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。 一个碳氧双键贡献1个不饱和度。
一个-NO2贡献1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。