불포화도 계산기
요약: 불포화도 계산기: 모든 분자식(N, O, 할로젠, 이온)이나 SMILES/이름으로 IHD/DBE를 구하고, 고리와 π 결합 구분 및 단계별 풀이를 확인하세요. 무료이며 웹 브라우저에서 작동하고 다운로드가 필요 없습니다.
분자식으로 불포화도, 즉 수소 결핍 지수(IHD) 또는 이중 결합 당량을 구하세요. 질소, 산소, 황, 할로젠, 이온을 처리합니다. SMILES 문자열이나 화합물 이름(영어)을 입력하면 분자에 고리와 π 결합이 정확히 몇 개인지 볼 수 있습니다.
분자식에는 N, O, S, P, B, Si, 할로젠과 전하(NH4+, C2H3O2-)를 넣을 수 있습니다. SMILES나 이름을 입력하면 고리와 π 결합으로 나눈 결과도 나옵니다. 구조식을 그리나요? 먼저 구조식 → SMILES를 사용하세요.
불포화도 공식
불포화도(DoU)는 수소 결핍 지수(IHD), 이중 결합 당량(DBE), 고리+이중 결합 수(RDB)라고도 하며, 포화된 사슬형 화합물에 비해 분자에 수소 원자가 몇 쌍 "부족한지"를 셉니다. 고리 하나와 π 결합 하나마다 수소 두 개가 빠집니다.
- C: 탄소(및 Si 같은 다른 4가 원자).
- H와 X: 수소와 할로젠(F, Cl, Br, I). 할로젠은 H처럼 결합을 하나 만듭니다.
- N: 질소(및 P, B 같은 다른 3가 원자). 하나마다 1/2을 더합니다.
- O와 S는 무시합니다: 2가 원자는 수소 수를 바꾸지 않고 사슬에 끼어듭니다. CH₃CH₃과 CH₃OCH₃은 모두 DoU 0입니다.
같은 식: DoU = (2C + 2 + N − H − X) / 2.
각 단위의 의미
| 특징 | DoU 증가량 | 예 |
|---|---|---|
| 고리 | 1 | 사이클로헥세인 C₆H₁₂ = 1 |
| C=C 또는 C=O 이중 결합 | 1 | 에텐 C₂H₄ = 1, 아세톤 C₃H₆O = 1 |
| 삼중 결합 (C≡C, C≡N) | 2 | 에타인 C₂H₂ = 2 |
| 벤젠 고리 | 4 (고리 1 + π 3) | 벤젠 C₆H₆ = 4 |
| 나프탈렌 | 7 (고리 2 + π 5) | C₁₀H₈ = 7 |
풀이 예제
- C₄H₉Br: 4 − (9 + 1)/2 + 0 + 1 = 0. 포화, 비고리: 브로모뷰테인.
- C₅H₅N (피리딘): 5 − 5/2 + 1/2 + 1 = 4. 고리 하나와 π 결합 세 개, 벤젠처럼 방향족.
- C₉H₈O₄ (아스피린): 9 − 8/2 + 1 = 6. 벤젠 고리(4) + C=O 두 개(2). 산소는 무시합니다.
- C₈H₈: DoU = 5. 스타이렌(벤젠 고리 + C=C 하나)일 수도, 큐베인(고리 5개)일 수도 있습니다. DoU로 가능성을 좁히고 IR/NMR로 결정합니다.
이온과 특이한 결과
이온은 전하의 절반을 더하세요: DoU = C − (H + X)/2 + N/2 + 1 + q/2. 피리디늄 C₅H₆N⁺(4), 암모늄 NH₄⁺(0), 아세트산 이온 C₂H₃O₂⁻(1)처럼 N, O, S 중심 이온에 적용됩니다. 그러나 탄소 양이온은 빈 p 오비탈이 한 단위로 세어지므로 고리+π 결합 수보다 1 크게 나옵니다. 중성 분자식에서 반정수가 나오면 라디칼이거나 오타입니다. 음수가 나오면 그런 구조는 존재하지 않습니다.
구조 결정에 불포화도 활용하기
먼저 DoU를 구한 뒤 분광학을 사용하세요. DoU가 4 이상이면 보통 방향족 고리입니다(IR에서 1600과 1500 cm⁻¹ 근처의 C=C 신축, ¹H NMR에서 6.5–8 ppm 신호 확인). DoU 1에 1715 cm⁻¹ 근처의 강한 IR 띠가 있으면 고리보다 C=O를 가리킵니다. 실험식이나 정확한 질량 계산으로 분자식을 구한 뒤 분자식 → 구조식으로 실제 후보를 나열하세요.
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MolDraw 편집기 열기자주 묻는 질문
불포화도는 어떻게 계산하나요?
DoU = C − (H + X)/2 + N/2 + 1을 사용하세요. X는 할로젠 수입니다. 산소와 황은 무시합니다. C₆H₆: 6 − 3 + 1 = 4.
불포화도가 1이면 무엇을 뜻하나요?
분자에 고리 하나 또는 이중 결합(C=C, C=O, C=N) 하나가 있다는 뜻입니다. 어느 쪽인지는 분광학으로 알 수 있습니다.
할로젠은 왜 수소처럼 세나요?
할로젠은 결합을 하나만 만들므로 분자식에서 수소 원자 자리를 그대로 차지합니다.
불포화도 식에서 산소는 왜 무시하나요?
산소는 결합을 두 개 만들므로 사슬(C–O–C 또는 C–O–H)에 끼워 넣어도 필요한 수소 수가 변하지 않습니다.
질소는 왜 1/2을 더하나요?
질소는 결합을 세 개 만들므로 2가 원자에 비해 N마다 수소 자리가 하나 더 생깁니다: +1 H, 즉 불포화도에서 +½입니다.
불포화도는 IHD나 DBE와 같은가요?
네. 수소 결핍 지수, 이중 결합 당량, 고리+이중 결합 수는 모두 같은 수를 가리키는 이름입니다.
고리와 π 결합의 수를 따로 구하려면 어떻게 하나요?
분자식만으로는 구분할 수 없습니다. SMILES나 화합물 이름을 입력하면 계산기가 고리 수(결합 − 원자 + 1)를 세고 π 결합을 DoU − 고리 수로 구합니다.
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