Калькулятор эквивалентов двойной связи

Рассчитайте степень ненасыщенности по числу атомов углерода, водорода, азота и галогенов в молекулярной формуле.

Расчёт эквивалентов двойной связи
Введите целые числа атомов; кислород и сера не влияют на стандартную формулу DBE.

Об эквивалентах двойной связи

Эквивалент двойной связи, также называемый степенью ненасыщенности или индексом дефицита водорода, показывает суммарное число циклов и пи-связей, требуемое молекулярной формулой. Один DBE может означать один цикл или одну двойную связь, а тройная связь даёт два. Значение быстро сужает круг структур до подробного анализа спектров. Молекула с DBE 4 может содержать, как бензол, один цикл и три двойные связи, но само число не доказывает такую структуру. Для формулы с углеродом, водородом, азотом и галогенами используется DBE = 1 + C − (H + X), делённое на 2, + N, делённое на 2. X — суммарное число атомов фтора, хлора, брома и йода. Галогены учитываются как водород, поскольку одновалентны. Азот увеличивает возможное число атомов водорода на один и потому вносит положительную половинную поправку. Кислород и двухвалентная сера не меняют стандартное выражение, поэтому их можно не вводить. Бензол C6H6 даёт 1 + 6 − 6 ÷ 2 = 4. Хлорэтан C2H5Cl даёт ноль и является насыщенным. Карбонильная группа вносит один DBE своей двойной связью, хотя кислорода в арифметике нет. Нитрил вносит два, поскольку тройная связь углерод-азот содержит две пи-связи. Проверяя согласие предложенной структуры с расчётом, складывайте вклады циклов и кратных связей. Для обычной нейтральной органической формулы с замкнутой электронной оболочкой DBE должен быть неотрицательным целым числом. Отрицательный или дробный ответ часто указывает на ошибку записи, заряженную частицу, необычную валентность или выход за допущения простой формулы. Правило азота и точная масса могут дать дополнительные сведения. Соли, металлоорганические соединения, радикалы, изотопно-меченные формулы и элементы с нетипичной валентностью требуют более внимательного подхода, чем этот базовый калькулятор. Используйте DBE как ограничение, а не полное решение структуры. Молекулярная формула не показывает расположение циклов и связей, не различает структурные изомеры и не определяет стереохимию. Сочетайте результат с ИК-, ЯМР-, УФ- и масс-спектральными данными. В предполагаемой структуре считайте по одному за цикл и двойную связь, по два за тройную: сумма должна совпадать с DBE по формуле. Такая быстрая проверка согласованности помогает рано исключить невозможные варианты и направить дальнейшее установление структуры.

Примеры эквивалентов двойной связи

Молекулярная формулаDBEВозможная интерпретация
C6H64Бензол содержит один цикл и три двойные связи.
C2H5Cl0Хлорэтан — насыщенное ациклическое соединение.
C3H5NO2Суммарно нужны два эквивалента циклов или пи-связей.

Как рассчитать DBE

  1. Прочитайте молекулярную формулу и подсчитайте атомы углерода, водорода и азота.
  2. Сложите все атомы фтора, хлора, брома и йода для общего числа галогенов.
  3. Введите ноль для азота или галогенов, если их нет в формуле.
  4. Нажмите «Рассчитать DBE» и используйте результат для ограничения возможных циклов и кратных связей.

Вопросы об эквивалентах двойной связи

Что означает один DBE?

Один DBE означает один цикл или одну двойную связь. Тройная связь вносит два DBE, поскольку содержит две пи-связи.

Почему не вводятся атомы кислорода?

Обычный двухвалентный кислород не меняет учитываемую формулой водородную ёмкость. Поэтому в стандартном расчёте DBE его можно опустить.

Как учитываются галогены?

Сложите фтор, хлор, бром и йод и введите сумму как X. Каждый галоген в уравнении считается одним атомом водорода.

Можно ли определить молекулу по DBE?

Нет, многие структуры имеют одинаковые молекулярную формулу и DBE. Для различения нужны спектроскопия и другие химические данные.

Что означает дробный DBE?

Обычно это сигнал проверить формулу или предполагаемые валентности. Заряженные, радикальные частицы и необычные валентные состояния могут требовать изменённого анализа.