1、简述 不饱和度 (英文名称 :Degree of unsaturation)，又称 缺氢指数 或者 环加双键指数 （ index of hydrogen deficiency (IHD) or rings plus double bonds）是有机物分子不饱和程度的量化标志，用希腊字母 表示，在有机化学中用来帮助画化学结构。不饱和度公式可以帮助使用者确定要画的化合物有多少个环、双键、和叁键，但不能给出环或者双键或者叁键各自的确切数目，而是环和双键以及两倍叁键（即叁键算 2 个不饱和度）的数目总和。最终结构需要借助于核 磁共振（ NMR），质谱和红外光谱（ IR）以及其他的信息来确认。 编辑本段
2、 不饱和度的计算方法 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， = 双键数+叁键数 2+ 环数 如 苯 ： =3+02+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
3、和度为 2，环己酮的不饱和度也为 2。 从分子式计算不饱和度的方法 第一种方法为通用公 式： =1+1/2Ni(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： =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： =(2C+2
4、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 CH2“ 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 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 。 如： C2H3Cl 的 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，
5、Buckminster fullerene) （ 4）烷烃和烷基的不饱和度 =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 =0 。 （ 6） C=C 碳碳双键的不饱和度 =1 ；碳碳叁键的不饱和度 =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 =6 1=5 编辑本段 不饱和度计算的用途 不饱和度在有机化学中主要有两个用途 : 检查对应结构的分子式是否正确 有机题中经
6、常有一些复杂结构的物质，要求写分子式或判断给出的分子式是否正确，这时就可以利用不饱和度来检查： 先写出分子式，然后根据分子式计算不饱和度，然后根据结构数不饱和度，若相等， 则说明分子式正确。例如：甲苯的分子式为 C7H8，计算出不饱和度为 4，而双键（其实不是双键，但在计算不饱和度时可以看作双键）和环的不饱和度都是 1，所以总的为 4。 根据不饱和度推测分子式可能具有的结构 例如，某烃分子结构中含有一个 苯环 ，两个碳碳双键和一个碳碳三键，它的分子式可能是（） A、 C9H12 B、 C17H2O C、 C20H3O D、 C12H2O 解析 ：该烃的不饱和度为 1+3+2*1+2=8 A 选项 :(9*2+2-12)/2=4 B 选项 :(17*2+2-20)/2=8 C 选项 :(20*2+2-30)/2=6 D 选项 :(12*2+2-20)/2=3 由此看到 B 选项为正确答案。 编辑本段 不饱和度的数学解释 不饱和度这个概念实际上可以扩展到任意的无向图上，并利用图论进行证明。详细的证明请看参考资料 1。
