不饱和度

不饱和度（Degree of Unsaturation，DoU），又称缺氢指数（Index of Hydrogen Deficiency，IHD），是有机物分子不饱和程度的量化标志，通常用希腊字母 ${\displaystyle \Omega \,}$表示。此概念在推断有机化合物结构时很有用。

常见有机物结构的不饱和度

• 每個π鍵贡献1个不飽和度
• 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（如烯烃、亚胺、羰基化合物等）贡献1个不饱和度。
• 一个三键（如炔烃、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。

例如：丙烯的不饱和度为1，乙炔的不饱和度为2，环己酮的不饱和度为2。

计算方法

有多种从分子式计算不饱和度的方法：

第一种方法

${\displaystyle \ \Omega ={\frac {2C+2-H}{2}}}$ 。其中 ${\displaystyle \ C}$  和 ${\displaystyle \ H}$  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的簡單化合物。

第二种方法

${\displaystyle \ \Omega =(n_{4}+1)+{\frac {n_{3}}{2}}-{\frac {n_{1}}{2}}}$ 。其中 ${\displaystyle \ n_{4}}$  代表分子式中4價的原子数目（如碳、硅），${\displaystyle \ n_{3}}$ 代表分子式中3價的原子数目（如氮、磷、硼、鋁），${\displaystyle \ n_{1}}$  代表分子式中1價的原子数目（如氫、卤素），2價的原子（如氧、硫、铍、鎂）對不飽和度無影响。这种方法适用于含碳、氢、单价卤素、氮和氧的化合物。

第三种方法

${\displaystyle \ \Omega =1+{\frac {1}{2}}\sum n_{i}(v_{i}-2)}$ 。其中 ${\displaystyle \ v_{i}}$  代表某元素的化合价，${\displaystyle \ n_{i}}$  代表该种元素原子的数目，${\displaystyle \ \sum }$  代表总和。这种方法适用于复杂的化合物。

应用

由分子式确定分子的结构的第一步。

例如：求分子式为C₂₀₀H₂₀₀的有机物中最多含多少个碳碳三键？

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

因为求最多，所以假设不饱和度全部由碳碳三键贡献

所以最多有 ${\displaystyle {\frac {101}{2}}=50.5}$  ，下取整得50

所以最多含有25个碳碳三键

参见

• 不饱和化合物

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（中国大陆））.