3.不饱和烷烃
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不饱和度计算公式怎样计算不饱和度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。
以下内容是不饱和度的计算公式和计算方法,供大家查阅。
不饱和度计算公式化学不饱和度计算公式Ω=双键数+三键数×2+环数。
不饱和度是有机物分子不饱和程度的量化标志,用希腊字母Ω表示,在有机化学中用来帮助画化学结构,在推断有机化合物结构时很有用。
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,通常用希腊字母Ω表示。
此概念在推断有机化合物结构时很有用。
从有机物结构计算不饱和度的方法: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。
不饱和度的计算方法1)从有机物分子结构计算不饱和度的办法通过有机物分子结构计算,Ω=双键数+三键数×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,所以烷烃的不饱和度是0(全部原子均已饱和)。
一个双键(烯烃、亚胺、羰基化合物等)贡献1个不饱和度。
一个三键(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。
2)从分子式计算不饱和度的办法第一种办法为通用公式:Ω=1+1/2∑Ni(Vi-2)其中,Vi代表某元素的化合价的绝对值,Ni代表该种元素原子的数目,∑代表总和。
这种办法适用于繁杂的化合物。
第二种办法为只含碳、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,氧和别的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。
这种办法只适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。
BrBrBr 24HOBrBr OH HBr Br CH 2=CHCCl 3HClCl-CH 2-CH 2CCl 3CH 2=CHCH 3CH 3CHCH 3OSO 3H CH 3CHCH 3OH24CH 2=CHCH 3CH 3CHCH 3OH 222NaBH 4OHHgOAc OH 第三节 不饱和烃一.知识储备I. 烯烃一、烯烃的命名与结构1. 烯烃的命名命名规则: 选择含碳碳双键的最长碳链作母体,支链作取代基;定位编号,原则是使双键和取代基的位次较低;先取代基后母体,写出烯烃构造式的名称;必要的话给出双键的构型。
(Z )-3-甲基-3-己烯 (Z )-4,8-二甲基-4-壬烯2. 结构碳碳双键是烯烃的官能团。
每一个双键碳均是sp 2杂化,双键由一个C-C σ键和一个π键组成,C=C 是平面型的。
二、烯烃的化学性质(一)、加成反应 1、亲电加成 (1)、卤素烯烃的卤素加成得到邻二卤代物,一般反应的活性中间体是三员环卤正离子,是反式加成。
(2)、次卤酸 烯烃的卤素水溶液加成得到称为β-卤代醇,一般是反式加成。
羟基连在多取代的双键碳上。
(3)、卤化氢烯烃的卤化氢加成得到卤代烷。
区域选择性:Markovnikov 规则 氢加到含氢较多的双键碳上。
Markovnikov 规则的现代表述:试剂的正性部分加到荷负电的双键碳上,以产生较稳定的碳正离子。
(4)、硫酸烯烃的硫酸加成得到硫酸氢酯,反应的取向遵守Markovnikov 规则。
硫酸氢酯在加热条件下水解可以得到相应的醇。
(5)、水在酸催化下烯烃的水加成得到醇,反应的取向遵守Markovnikov 规则。
(6)、羟汞化反应烯烃的羟汞化—脱汞反应得到醇,反应的取向遵守Markovnikov 规则。
+21.KM nO 4RR'C=O + CO RR'C=O + R''CO 2RR'C=CH 2RR'C=CHR''+21.KM nO 4H 322B3OH.OH 3.i22-ii HBr Br 2+ ΔH 。
有机复习提纲第3章不饱和烃第3章不饱和烃3.1烯烃⼀、⼄烯的结构⼆、烯烃的同分异构现象1.位置异构(构造异构)——官能团位置不同⽽产⽣的异构2.顺反异构(⽴体异构)产⽣顺反异构的条件:①刚性结构(脂环、C=C) ,具有阻碍旋转的因素②刚性结构中同⼀个碳上所连的原⼦(基团)不同3.2 烯烃和炔烃的同分异构3.3 烯烃和炔烃的命名3.3.1 烯基与炔基(1)衍⽣命名法(2)系统命名法3.3.2 烯烃的命名(1) 顺,反–标记法(2) Z,E–标记法次序规则: 相连原⼦的⼤⼩,⼤者为“优先”基团。
依照相对原⼦质量:I > Br > Cl > S > O > N > C同位素依照相对原⼦质量:D > H未共⽤电⼦:最⼩较“优先”基团在双键的同侧, 标记为Z式;较“优先”基团在双键的异侧, 标记为E式。
如果直接相连的第⼀个原⼦相同,继续逐个⽐较。
对于含重键的基团,将其视为两个或三个单键3.3.4 炔烃的命名编号时尽可能使重键的位次低。
当双键和三键处于相同的位次时,优先给予双键较低的位次。
3.4 烯烃和炔烃的物理性质简单炔烃的沸点、熔点以及密度⽐碳原⼦数相同的烷烃和烯烃⾼⼀些炔烃分⼦极性⽐烯烃稍强炔烃不易溶于⽔,⽽易溶于⽯油醚、⼄醚、苯和四氯化碳中3.5 烯烃和炔烃的化学性质由于π键易于断裂,加成反应是烯烃和炔烃的主要反应⼀、加成反应总述(1)碳正离⼦1.反应活性烷基供电⼦,增加双键上的电⼦云密度,利于亲电加成反应;羧基吸电⼦,降低双键上的电⼦云密度,不利于亲电加成反应。
双键碳上的电⼦密度越⾼则容易⽣成稳定碳正离⼦,亲电加成活性越⼤。
烷基给电⼦作⽤,增加中⼼碳原⼦上正电荷分散程度,提⾼碳正离⼦的稳定性。
2.性质作⽤a. 碳正离⼦的重排b.⼆、反应类型(1)加氢(催化氢化反应,反应放热)催化剂:Pt, Pd, Ni催化剂的表⾯对重键、氢分⼦的吸附,使π键和H-H键松驰,降低价键断裂的离解能,从⽽降低反应活化能。
计算方法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+三键数×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。
一个三键(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。
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CH2“等效”,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。
Cl的Ω为1,其他基团如-NH2、-SO3H等都视为氢原子。
如:C2H3(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。
有机分子不饱和度及其应用简介一、概念及求算方法不饱和度(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。
所谓“缺氢指数”,是指烃相对于烷烃或烃的衍生物相对于不含有环、不饱和键的C、N、O等非氢原子(及卤素原子)原子数相同的有机物分子中所含有的氢原子(及卤素原子)数的差值,每缺2个氢原子其不饱和度称为1,用希腊字母Ω表示。
1、烃的不饱和度的求算烷烃是碳碳之间以单键相连,碳的其余价键都由氢来饱和的链烃。
如图:众所周知,碳有四个价键,认真观察虚线框里的每一个CH2结构,不难看出图中每一个碳原子用2条键去构成碳链,其余2个价键则必须由氢来饱和,再加上两端2个氢原子,不难得出烷烃分子里碳氢数就满足通式C n H2n+2,如果碳链中出现支链如图所示:其情况与上述一致。
那么若现有某烃已知其分子式为CnHm,不难知道其不饱和度Ω=222mn-+=n+1—2m。
2、烃的衍生物的不饱和度的求算如果在碳链中出现化合价分别为3、2、1的N、O、Cl,其情况如图所示按照上述思维方式:除去构成链外N、O、Cl所需H原子数1、0、-1,因此我们可能知道化合物CnHmNxOyClz其不饱和度:Ω=222zmxn--++,如:下列有机化合物的不饱和度CH2=CH2、的不饱和度均为1。
由此我们可以总结出若有机物分子Ω=1,其可能含有CH3——C—OHO1.一个碳碳双键2.一个碳环3.一个碳氧双键4.一个碳氧或其它杂环。
这样我们如果从有机物分子的结构简式,或许就很容易知道有机物分子的不饱和度,如:Ω=4,其实在很多有机题里如若有机物分子Ω 4,一般都要考虑苯环的存在。
3、笼状物不饱和度的求算现在我们再来看看结构简式分别为:很显然其不饱和度分别为:1、2、3。