二重結合当量計算機
分子式中の炭素、水素、窒素、ハロゲンの原子数から不飽和度を計算します。
二重結合当量を計算
原子数を整数で入力してください。酸素と硫黄は標準的なDBE式に影響しません。
二重結合当量について
二重結合当量は不飽和度や水素欠乏指数とも呼ばれ、分子式が要求する環とπ結合の数をまとめたものです。1 DBEは環1つまたは二重結合1つに相当し、三重結合は2つ分を寄与します。スペクトルを詳しく解釈する前に、可能な構造を素早く絞れます。DBEが4なら、ベンゼンのように環1つと二重結合3つの組合せが考えられますが、数値だけではその配置を証明できません。
炭素、水素、窒素、ハロゲンを含む式には、DBE = 1 + C − (H + X) ÷ 2 + N ÷ 2を使います。Xはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素の原子数の合計です。ハロゲンは1価なので水素と同様に扱います。窒素は水素1個分の結合可能数を増やすため、正の2分の1の項として加わります。酸素と2価の硫黄は標準式を変えないため、原子数の入力を省けます。
ベンゼンC6H6では1 + 6 − 6 ÷ 2 = 4となります。クロロエタンC2H5Clではゼロとなり、飽和しています。カルボニル基は酸素が計算式に現れなくても、その二重結合で1 DBEを寄与します。ニトリルは炭素・窒素間の三重結合にπ結合が2つあるため、2つ分です。提案した構造が計算値と一致するか確認する際は、環と多重結合の寄与を合計します。
通常の閉殻中性有機分子の式では、DBEは非負整数であるはずです。負や分数の結果は、式の転記ミス、荷電種、通常と異なる原子価、簡単な式の前提を外れた化合物を示すことがあります。窒素則や精密質量も追加の手掛かりになります。塩、有機金属化合物、ラジカル、同位体標識式、非典型的な原子価の元素には、この基本計算機より慎重な扱いが必要です。
DBEは構造決定の完成形ではなく制約として使ってください。分子式だけでは環や結合の位置、構造異性体の区別、立体化学は分かりません。赤外、核磁気共鳴、紫外、質量スペクトルの証拠を組み合わせます。候補構造では環ごとに1、二重結合ごとに1、三重結合ごとに2と数え、合計が分子式由来のDBEと一致するか確認します。この簡単な整合性確認で不可能な候補を早期に除き、後の構造解析を絞り込めます。
二重結合当量の例
| 分子式 | DBE | 考えられる解釈 |
|---|---|---|
| C6H6 | 4 | ベンゼンには環が1つ、二重結合が3つあります。 |
| C2H5Cl | 0 | クロロエタンは飽和した非環式化合物です。 |
| C3H5NO | 2 | 環とπ結合の当量が合計2つ必要です。 |
DBEの計算方法
- 分子式を読み、炭素、水素、窒素の原子数を数えます。
- フッ素、塩素、臭素、ヨウ素をすべて合計し、ハロゲン原子数とします。
- 窒素やハロゲンが含まれない場合はゼロを入力します。
- 「DBEを計算」を選び、結果から可能な環や多重結合を絞り込みます。
二重結合当量のよくある質問
1 DBEは何を表しますか?
環1つまたは二重結合1つを表します。三重結合はπ結合を2つ含むため、2 DBEを寄与します。
酸素原子を入力しないのはなぜですか?
通常の2価の酸素は、式で使う水素の結合可能数を変えません。そのため標準的なDBE計算では省略できます。
ハロゲンはどう扱いますか?
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を合計してXに入力します。式では各ハロゲン原子を水素原子1個と同様に扱います。
DBEで分子を同定できますか?
いいえ。分子式もDBEも同じ構造は多数あります。分光法やほかの化学的証拠で区別してください。
DBEが分数になる意味は?
通常は分子式や想定した原子価の見直しが必要という警告です。荷電種、ラジカル、特殊な原子価の種では分析方法の修正が必要な場合があります。