MolDraw › Công cụ hóa học › Tính độ bất bão hòa
Tính độ bất bão hòa
Tóm tắt: Công cụ tính độ bất bão hòa: tính IHD/DBE từ mọi công thức phân tử (N, O, halogen, ion) hoặc SMILES/tên, kèm phân tách số vòng và liên kết π cùng lời giải từng bước. Miễn phí, chạy ngay trên trình duyệt và không cần tải về.
Tìm độ bất bão hòa, còn gọi là chỉ số thiếu hụt hydrogen (IHD) hoặc số liên kết đôi tương đương, từ công thức phân tử. Hỗ trợ nitrogen, oxygen, sulfur, halogen và ion. Nhập chuỗi SMILES hoặc tên hợp chất (tiếng Anh) để biết chính xác phân tử có bao nhiêu vòng và liên kết π.
Công thức có thể chứa N, O, S, P, B, Si, halogen và điện tích (NH4+, C2H3O2-). SMILES hoặc tên còn cho biết phân tách thành số vòng và liên kết π. Bạn đang vẽ cấu trúc? Hãy dùng cấu trúc sang SMILES trước.
Công thức độ bất bão hòa
Độ bất bão hòa (DoU), còn gọi là chỉ số thiếu hụt hydrogen (IHD), số liên kết đôi tương đương (DBE) hoặc số vòng cộng liên kết đôi (RDB), đếm số cặp nguyên tử hydrogen mà phân tử "thiếu" so với hợp chất no, mạch hở. Mỗi vòng và mỗi liên kết π làm mất hai hydrogen.
- C: carbon (và các nguyên tử hóa trị bốn khác như Si).
- H và X: hydrogen và halogen (F, Cl, Br, I). Halogen tạo một liên kết, giống như H.
- N: nitrogen (và các nguyên tử hóa trị ba khác như P và B). Mỗi nguyên tử cộng thêm một nửa.
- Bỏ qua O và S: nguyên tử hóa trị hai chèn vào mạch mà không làm thay đổi số hydrogen. CH₃CH₃ và CH₃OCH₃ đều có DoU bằng 0.
Dạng tương đương: DoU = (2C + 2 + N − H − X) / 2.
Ý nghĩa của từng đơn vị
| Đặc điểm | Cộng vào DoU | Ví dụ |
|---|---|---|
| Vòng | 1 | Cyclohexane C₆H₁₂ = 1 |
| Liên kết đôi C=C hoặc C=O | 1 | Ethene C₂H₄ = 1, acetone C₃H₆O = 1 |
| Liên kết ba (C≡C, C≡N) | 2 | Ethyne C₂H₂ = 2 |
| Vòng benzene | 4 (1 vòng + 3 π) | Benzene C₆H₆ = 4 |
| Naphthalene | 7 (2 vòng + 5 π) | C₁₀H₈ = 7 |
Ví dụ minh họa
- C₄H₉Br: 4 − (9 + 1)/2 + 0 + 1 = 0. No, mạch hở: một bromobutane.
- C₅H₅N (pyridine): 5 − 5/2 + 1/2 + 1 = 4. Một vòng cộng ba liên kết π, thơm giống benzene.
- C₉H₈O₄ (aspirin): 9 − 8/2 + 1 = 6. Vòng benzene (4) + hai C=O (2). Bỏ qua các oxygen.
- C₈H₈: DoU = 5. Nó có thể là styrene (vòng benzene + một C=C) hoặc cubane (5 vòng). DoU thu hẹp các khả năng, còn IR/NMR giúp phân định.
Ion và kết quả bất thường
Với ion, cộng thêm một nửa điện tích: DoU = C − (H + X)/2 + N/2 + 1 + q/2. Cách này đúng với các ion có tâm N, O và S như pyridinium C₅H₆N⁺ (4), ammonium NH₄⁺ (0) và acetate C₂H₃O₂⁻ (1). Tuy nhiên, carbocation cho kết quả cao hơn một so với số vòng cộng liên kết π, vì orbital p trống được tính là một đơn vị. Kết quả bán nguyên với công thức trung hòa nghĩa là gốc tự do hoặc lỗi đánh máy. Kết quả âm nghĩa là không tồn tại cấu trúc nào.
Dùng DoU để xác định cấu trúc
Tính DoU trước, rồi dùng phổ. DoU từ 4 trở lên thường báo hiệu vòng thơm (kiểm tra IR có dao động hóa trị C=C gần 1600 và 1500 cm⁻¹ và ¹H NMR có tín hiệu ở 6,5–8 ppm). DoU bằng 1 kèm dải IR mạnh gần 1715 cm⁻¹ cho thấy có C=O chứ không phải vòng. Lấy công thức phân tử từ phép tính công thức đơn giản nhất hoặc khối lượng chính xác, rồi liệt kê các ứng viên thực tế bằng công thức sang cấu trúc.
Cần vẽ cấu trúc cho ghi chép? MolDraw là trình soạn thảo cấu trúc hóa học trực tuyến miễn phí cho phân tử, phản ứng và sơ đồ phòng thí nghiệm.
Mở trình soạn thảo MolDrawCâu hỏi thường gặp
Tính độ bất bão hòa như thế nào?
Dùng DoU = C − (H + X)/2 + N/2 + 1, trong đó X là số nguyên tử halogen. Bỏ qua oxygen và sulfur. Với C₆H₆: 6 − 3 + 1 = 4.
Độ bất bão hòa bằng 1 nghĩa là gì?
Phân tử có một vòng hoặc một liên kết đôi (C=O, C=C hoặc C=N). Phổ sẽ cho biết là trường hợp nào.
Vì sao halogen được tính như hydrogen?
Halogen tạo một liên kết, nên trong công thức nó chỉ đơn giản thay thế vị trí của một nguyên tử hydrogen.
Vì sao bỏ qua oxygen trong công thức DoU?
Oxygen tạo hai liên kết, nên chèn nó vào mạch (C–O–C hoặc C–O–H) không làm thay đổi số hydrogen cần có.
Vì sao nitrogen cộng thêm một nửa?
Nitrogen tạo ba liên kết, nên mỗi N mang thêm một vị trí hydrogen so với nguyên tử hóa trị hai: +1 H, tức là +½ trong DoU.
Độ bất bão hòa có giống IHD hay DBE không?
Có. Chỉ số thiếu hụt hydrogen, số liên kết đôi tương đương và số vòng cộng liên kết đôi đều là tên gọi của cùng một con số.
Làm sao tìm riêng số vòng và số liên kết π?
Chỉ công thức thì không tách được. Hãy nhập SMILES hoặc tên hợp chất, công cụ sẽ đếm số vòng (số liên kết − số nguyên tử + 1) và cho số liên kết π bằng DoU − số vòng.
Công cụ hóa học liên quan
Cập nhật lần cuối: