Grad der Ungesättigtheit

Alkane enthalten die maximal mögliche Anzahl von Wasserstoffatomen, 2n + 2, wobei n die Anzahl der Kohlenstoffatome ist. Sie werden als gesättigte Kohlenwasserstoffe bezeichnet.

Kohlenwasserstoffe mit Mehrfachbindungen sind ungesättigt und haben weniger Wasserstoffatome pro Kohlenstoffatom als ihre gesättigten Analoga. In zyklischen Verbindungen kostet das Vorhandensein jedes Rings zwei Wasserstoffatome.

Eine Verbindung besitzt für jede im Molekül vorhandene π Bindung und jeden Ring einen Grad Ungesättigtheit, was jedem Paar fehlender Wasserstoffatome in Kohlenwasserstoffen entspricht.

In solchen Verbindungen ist der Grad der Unsättigung, auch Wasserstoffmangelindex oder Sättigungszahl genannt, halb so groß wie die Differenz zwischen der maximal möglichen und der tatsächlichen Anzahl von Wasserstoffatomen.

Wenn eine Summenformel C₄H₆ ist, hat die Verbindung zwei Grade der Unsättigung. Das Molekül kann einen Ring und eine Doppelbindung oder zwei Doppelbindungen haben. Andere Möglichkeiten sind das Vorhandensein von zwei Ringen oder einer Dreifachbindung.

Der Grad der Unsättigung kann auch für Ionen und funktionalisierte Kohlenwasserstoffe berechnet werden, indem die Unterschiede in der Wertigkeit angepasst werden.

In halogenorganischen Verbindungen werden die einwertigen Halogene als gleichwertig mit Wasserstoff angesehen. Daher sind die Grade der Unsättigung von 1-Brompropan und Propan beide Null.

Im Gegensatz dazu wird zweiwertiger Sauerstoff bei der Berechnung des Unsättigungsgrades mit dieser Gleichung ignoriert. Dementsprechend haben Aceton und 1-Propen den gleichen Grad an Ungesättigtheit.

In stickstoffhaltigen Verbindungen addiert jedes dreiwertige Stickstoffatom eins zum Zähler der Gleichung, wodurch ein Wasserstoffatom effektiv aufgehoben wird. Somit hat 3-Buten-1-amin den gleichen Grad an Ungesättigtheit wie 1-Buten.