不飽和度

不飽和度（Degree of Unsaturation，DoU），又稱缺氫指數（Index of Hydrogen Deficiency，IHD），是有機物分子不飽和程度的量化標誌，通常用希臘字母 $\Omega \,$表示。此概念在推斷有機化合物結構時很有用。

常見有機物結構的不飽和度

• 每個π鍵貢獻1個不飽和度
• 單鍵對不飽和度不產生影響，因此烷烴的不飽和度是0（所有原子均已飽和）。
• 一個雙鍵（如烯烴、亞胺、羰基化合物等）貢獻1個不飽和度。
• 一個三鍵（如炔烴、腈等）貢獻2個不飽和度。
• 一個環（如環烷烴）貢獻1個不飽和度。環烯烴貢獻2個不飽和度。
• 一個苯環貢獻4個不飽和度。

例如：丙烯的不飽和度為1，乙炔的不飽和度為2，環己酮的不飽和度為2。

計算方法

有多種從分子式計算不飽和度的方法：

第一種方法

$\ \Omega ={\frac {2C+2-H}{2}}$。其中 $\ C$ 和 $\ H$ 分別是碳原子和氫原子的數目。這種方法適用於只含碳和氫的簡單化合物。

第二種方法

$\ \Omega =(n_{4}+1)+{\frac {n_{3}}{2}}-{\frac {n_{1}}{2}}$。其中 $\ n_{4}$ 代表分子式中4價的原子數目（如碳、矽），$\ n_{3}$代表分子式中3價的原子數目（如氮、磷、硼、鋁），$\ n_{1}$ 代表分子式中1價的原子數目（如氫、鹵素），2價的原子（如氧、硫、鈹、鎂）對不飽和度無影響。這種方法適用於含碳、氫、單價鹵素、氮和氧的化合物。

第三種方法

$\ \Omega =1+{\frac {1}{2}}\sum n_{i}(v_{i}-2)$。其中 $\ v_{i}$ 代表某元素的化合價，$\ n_{i}$ 代表該種元素原子的數目，$\ \sum$ 代表總和。這種方法適用於複雜的化合物。

應用

由分子式確定分子的結構的第一步。

例如：求分子式為C₂₀₀H₂₀₀的有機物中最多含多少個碳碳三鍵？

解：$\ \Omega =(n_{4}+1)+{\frac {n_{3}}{2}}-{\frac {n_{1}}{2}}={\frac {(2\times 200+2)-200}{2}}=101$

因為求最多，所以假設不飽和度全部由碳碳三鍵貢獻

所以最多有 ${\frac {101}{2}}=50.5$ ，下取整得50

所以最多含有50個碳碳三鍵

參見

• 不飽和化合物

參考文獻

• 孟令芝,龔淑玲等. 有機波譜分析(第三版). 武昌 珞珈山: 武漢大學出版社. 2009年9月: 26. ISBN 978-7-307-07071-4 （中文（中國大陸））.