不饱和度公式的推导及其在仪器分析中的应用

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1、第31卷第2期唐山师范学院学报2009年3月Vol.31No.2JournalofTangshanTeachersCollegeMar.2009不饱和度公式的推导及其在仪器分析中的应用王亚玲，苟如虎（合作民族师范高等专科学校化学与生命科学系，甘肃合作747000）摘要：阐述了不饱和度的概念，不饱和度公式的数学推导和不饱和度的意义及其在仪器分析中的应用。关键词：不饱和度；数学推导；仪器分析中图分类号：O615.4+5文献标识码：A文章编号：1009-9115(2009)02-0025-03RatiocinationofInstaurati

2、onNumberFormulaandItsApplicationinInstrumentAnalysisWANGYa-ling,GOURu-hu(DepartmentofChemistryandLifeScience,HezuoMinoritiesTeachers’College,HezuoGansu747000,China)Abstract:Theconceptandsignificanceofunsaturationaresummarizedinthispaper.Unsaturatedformulaisderivedwithmat

3、hematicalmethodsandappliedininstrumentanalysis.Keywords:unsaturation;mathematicalderivation;instrumentanalysis1不饱和度的概念和意义将(1)整理可得，[1]i1.1不饱和度（instaurationnumber）的概念iniiUi1n1(2)衡量化合物不饱和程度的指数，就是不饱和度，通常用i2i1U表示。所谓不饱和度就是分子中的环加双键数，亦称为缺将(2)右边进一步整理可得，氢指数、双键等价值，可估计分子结构中是否

4、有双键、三键i(2in)及环（脂肪环和芳香环）等不饱和情况。i(3)Ui111.2不饱和度公式的数学推导2在化学中的常见情况为，（1）假设分子中有i种价态原子，其个数分别为n1，4n2，n3，…ni。(2in)iUi11(4)（2）孤立原子的理论成键数分别为n1，2n2，3n3，…ini，2实际上分子中原子两两成键，因此，分子中成键数为所有孤把(4)拆项可得，立原子的理论成键数的总和的一半，即为(n1+2n2(42)nnnn432(32)(22)(12)1U1+3n3+…+ini)/2。2222（3

5、）分子中成键数应包括分子中成键数和分子中成整理可得常见的不饱和度公式为，环或双键数。分子中成键数为原子个数减1。分子中成环nn31Un41(5)或双键数即为不饱和度U。22根据以上假设可得，公式(5)中U为不饱和度；n1，n3，n4分别为一价，三1ii价，四价原子的数目，不分正负价。（IA，VIIA元素为n1；iniin1U(1)2ii11IIIA，VA元素为n3；IVA元素为n4。）──────────基金项目：合作民族师范高等专科学校的校长基金项目（08-24）收稿日期：2008-09-09作者简介：王亚玲

6、（1976-），女，甘肃通渭人，合作民族师范高等专科学校化学与生命科学系助教。-25-第31卷第2期唐山师范学院学报2009年3月1.3不饱和度的意义U=43070,1600,1490cm-13350cm-1C9H12O有机分子中每增加一个π键，即减少两个H原子，不5.5(1H)CH2CH2CH3饱和度为1。分子中每成一个环，减少两个H原子，不饱和+OH度为1。若不饱和度大于等于4，一般考虑苯环的存在。830cm-1++CH3CH2+CH20.9(3H)t,1.5(2H)多,2.4(2H)t不饱和度是极其重要的隐含条件，完全类似于分子量

7、，元素百分含量，密度等物理量。只要给定了化学式或分子6.8(4H)式，就能计算出该物质的不饱和度。物质一定，不饱和度存在且固定不变。根据不饱和度与分子结构的关系，不饱H3CH2CH2COH1和度可广泛应用于仪器分析的IR，HNMR，MS，UV等图2化合物C9H12O可能结构的推理1图谱推断上。2.2HNMR部分[2,3,4]12不饱和度在仪器分析中的应用例3化合物A的化学式是C4H9Br，但HNMR数据结2.1IR部分果如下：其中有1.5(3H)d，1.0(3H)t，还有两组多重峰，试例1一挥发的无色液体，经元素分析结果碳占91.4%

8、，推测化合物A。氢占8.7%，它的IR数据如下：3030，2960，2870，1600～分析化合物AC4H9Br的不饱和度U=1+4-10/2=0，说-11450（3个峰），1375，765，700cm，确