சேதுப்பாடு அளவு கணிப்பான் | DoU & IHD கணிப்பான்
மூலக்கூறு வாய்ப்பாடுகளிலிருந்து சேதுப்பாடு அளவை (DoU) உடனடியாகக் கணக்கிடுங்கள். கரிம சேர்மங்களில் வளையங்கள் மற்றும் π-பிணைப்புகளைக் கண்டறியுங்கள். இலவச ஆன்லைன் IHD கணிப்பான் இரசாயன அறிவிற்கு.
நிறைவின்மை அளவு கணக்கிடி
C6H12O6 அல்லது CH3COOH போன்ற மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டை உள்ளிடவும் (முடிவுகள் தானாகவே தோன்றும்)
வாய்ப்பாடுகளை உள்ளிடும் முறை
ஆவணம்
அசிதிகரமற்ற அளவு என்றால் என்ன?
அசிதிகரமற்ற அளவு (DoU) - மேலும் ஹைட்ரஜன் குறைப்பு குறியீடு (IHD) அல்லது வளையங்கள் மற்றும் இரட்டை பிணைப்புகள் - ஒரு கரிம மூலக்கூறில் எத்தனை வளையங்கள் மற்றும் π-பிணைப்புகள் (இரட்டை அல்லது முப்பிணைப்புகள்) உள்ளன என்பதை கூறுகிறது. C₈H₁₀N₄O₂ (இது கஃபைன் தான்) போன்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டைப் பார்க்கும்போது, DoU கணக்கீடு உடனடியாக கட்டமைப்பு குறிப்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது, இது மாறாக நீண்ட பகுப்பாய்வை தேவைப்படுத்தும்.
இந்தக் கணக்கீடு உண்மை உலக வேதியியலில் மதிப்பு வாய்ந்தது: நீங்கள் மாஸ் ஸ்பெக் ஓடியிருக்கிறீர்கள் மற்றும் ஒரு மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டைப் பெற்றிருக்கிறீர்கள், ஆனால் கட்டமைப்பை அறியவில்லை. NMR பகுப்பாய்வுக்குள் நுழைவதற்கு முன் அல்லது மாற்பொருள் தரவுகளை பொருத்துவதற்கு முன், DoU ஒரு கட்டமைப்பு கட்டத்தை வழங்குகிறது. கணக்கீடு DoU = 4 ஐக் காட்டினால், நீங்கள் நான்கு வளையங்கள் மற்றும் பல பிணைப்புகளின் கலவையை கையாள்கிறீர்கள் என்பதை அறிவீர்கள். நீங்கள் சந்தேகிக்கும் பென்சீன் வளையம்? அது ஒரு வளையம் மற்றும் மூன்று இரட்டை பிணைப்புகள் - சரியாக நான்கு அசிதிகரமற்ற அளவு.
இந்தக் கணக்கி கணக்கீட்டை தானாகவே கையாளுகிறது, எனவே நீங்கள் வேதியியலில் கவனம் செலுத்தலாம். கரிம வேதியியல் வேலைகளைச் செய்யும்போது, ஆய்வகத்தில் மாற்பொருள் ஒதுக்கீடுகளை சரிபார்க்கும்போது அல்லது ஒரு தொகுப்பு நடுத்தர கட்டமைப்பின் கட்டமைப்பை இரட்டைப் பரிசோதனை செய்யும்போது, நீங்கள் சில நொடிகளில் துல்லியமான முடிவுகளைப் பெறுவீர்கள்.
அசத்துப்பட்ட அளவைக் கணக்கிடுவது
சூத்திரம் முதலில் சிக்கலாகத் தோன்றினாலும், இது ஒரு எளிய யோசனையின் அடிப்படையில் உள்ளது: முழுமையாக சத்துப்பட்ட சேர்மத்தைப் பொருத்தவரை எத்தனை ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் "இல்லை" என்பதைக் கணக்கிடுதல்:
எங்கு:
- C = கார்பன் அணுக்கள்
- N = நைட்ரஜன் அணுக்கள்
- P = பாஸ்பரஸ் அணுக்கள்
- H = ஹைட்ரஜன் அணுக்கள்
- X = ஹாலஜன் அணுக்கள் (F, Cl, Br, I)
- M = ஒருமதிப்பு உலோக அணுக்கள் (Li, Na, K, முதலியன)
சூத்திரம் மதிப்பு நிலைக்கு அமைய வேலை செய்கிறது - ஒவ்வொரு அணுவும் எத்தனை பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது. கார்பன் 4 பிணைப்புகள் செய்கிறது, நைட்ரஜன் 3, ஹைட்ரஜன் 1. இரட்டை பிணைப்பு அல்லது வளையம் உருவாக்கும்போது, நீங்கள் ஒரு முழுமையாக சத்துப்பட்ட அமைப்பிலிருந்து இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களை "இழக்கிறீர்கள்". சூத்திரம் இந்த இல்லாத ஹைட்ரஜன் இணைகளைக் கணக்கிடுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு இணையும் ஒரு அசத்துப்பட்ட அளவுக்குச் சமம்.
சுவாரஸ்யமான விஷயம்: ஆக்சிஜன் மற்றும் சல்பர் சூத்திரத்தில் தோன்றவில்லை. அவர்களின் பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் (மதுப்பொருள்கள், ஈதர்கள், கீட்டோன்கள் அல்லது தியோல்கள் போன்ற), அவை ஹைட்ரஜன் எண்ணிக்கையை DoU ஐ மாற்றும் வகையில் பாதிக்கவில்லை. நீங்கள் கணக்கீட்டில் அவர்களை முற்றிலும் புறக்கணிக்கலாம்.
படிப்படியாக கணக்கீடு
DoU கணக்கீட்டை கைமுறையாக எவ்வாறு செய்வது:
- ஒவ்வொரு அணு வகையையும் கணக்கிடுங்கள் உங்கள் மூலக்கூறு சூத்திரத்தில்
- எண்ணிக்கைகளை இடுங்கள் சூத்திரத்தில்: DoU = (2C + N + P - H - X - M + 2)/2
- உங்கள் முடிவை விளக்குங்கள்:
- ஒவ்வொரு வளையமும் = 1 அசத்துப்பட்ட அளவு
- ஒவ்வொரு இரட்டை பிணைப்பும் = 1 அசத்துப்பட்ட அளவு
- ஒவ்வொரு முப்பிணைப்பும் = 2 அசத்துப்பட்ட அளவுகள்
மொத்த DoU சேர்மத்தில் உள்ள அனைத்து வளையங்கள் மற்றும் π-பிணைப்புகளின் கூடுதல் ஆகும்.
பொதுவான கணக்கீட்டு தவறுகளைத் தவிர்ப்பது
பின்னத்தில் முடிவுகள்: 2.5 அல்லது 3.7 உங்கள் பதில்? அது ஒரு சிவப்பு கொடி. DoU எந்தவொரு சரியான மூலக்கூறு சூத்திரத்திற்கும் ஒரு முழு எண்ணாக இருக்க வேண்டும். அணு எண்ணிக்கைகளை மீண்டும் சரிபார்க்கவும் - நீங்கள் உள்ளிட்ட சூத்திரத்தில் ஒரு தட்டச்சு பிழை இருக்கக்கூடும்.
எதிர்மறை DoU: நீங்கள் ஒரு எதிர்மறை எண்ணைப் பெற்றால், மூலக்கூறு சூத்திரம் சாத்தியமற்றது. இது நீங்கள் தவறாக அதிக ஹைட்ரஜன் சேர்த்திருந்தால் அல்லது சூத்திரத்தை மறுபிரதி செய்யும்போது பிழை இருந்தால் நிகழும். பொதுவான தவறு: C₆H₁₄O ஐ C₆H₁₂O என்று எழுதுதல்.
ஆக்சிஜனை மறக்காதீர்கள்: மாணவர்களுக்கு அழுத்தமான குழப்பம் - ஆக்சிஜன் சூத்திரத்தில் தோன்றவில்லை, எனவே அதைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டாம். C₆H₁₂O₆ (கிளுகோஸ்) மற்றும் C₆H₁₂ (சைக்ளோஹெக்சேன்) ஒரே கணக்கீட்டைப் பயன்படுத்தும், பத்தி ஆறு ஆக்சிஜன் அணுக்கள் ஒன்றில் உள்ளன மற்றும் மற்றொன்றில் இல்லை.
DoU = 0 சூழ்நிலைகள்: பூஜ்ஜியம் என்பது தவறு என்று பொருளல்ல. இது நீங்கள் ஒரு முழுமையாக சத்துப்பட்ட சேர்மத்தைக் கையாள்கிறீர்கள் என்பதைக் குறிக்கிறது - புரோப்பேன் (C₃H₈) அல்லது நீண்ட சங்கிலி கொழுப்பு அமிலங்கள் DoU = 0 ஐக் கொடுக்கும்.
பகுதி நிறைவின் அளவீட்டி பயன்படுத்துதல்
உங்கள் மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டை நேரடியாக உள்ளீடு புலத்தில் தட்டச்சு செய்யவும். கணக்கீட்டி தரமான இரசாயன குறியீட்டை ஏற்றுக்கொள்கிறது:
- எழுத்துக்கள் முக்கியம்: பெரிய எழுத்துக்களுடன் தொடங்கவும் (C, H, N, O), இரண்டாவது எழுத்துக்களுக்கு சிறிய எழுத்துக்கள் பயன்படுத்தவும் (Cl, Br)
- எண்கள் மூலக்கூறு மின்னணுக்களுக்கு பிறகு வரவேண்டும்: C6H12O6, C₆H₁₂O₆ அல்ல (எனினும் முடிவுகளில் சப்ஸ்கிரிப்ட்கள் காட்டப்படும்)
- "1" ஐ தவிர்க்கவும்: CH3OH எழுதவும், C1H3O1H1 அல்ல
முடிவுகள் நீங்கள் தட்டச்சு செய்யும் போது உடனடியாக தோன்றும். நீங்கள் DoU மதிப்பை, உங்கள் வாய்ப்பாட்டின் அணுக்கள் பற்றிய விரிவான விவரத்தை, மற்றும் அந்த எண் உங்கள் மூலக்கூறின் அமைப்பிற்கு என்ன பொருள் கொண்டுள்ளது என்பதைப் பார்ப்பீர்கள்.
கணக்கீட்டி உங்கள் உள்ளீட்டை தானாகவே சரிபார்க்கிறது. நீங்கள் தவறான மின்னணு அல்லது சரியற்ற வாய்ப்பாட்டை உள்ளிட்டால், நீங்கள் என்ன சரிசெய்ய வேண்டும் என்பதைச் சுட்டிக்காட்டும் பிழை செய்தியைப் பெறுவீர்கள். பொதுவான சிக்கல்: குளோரின் நிமித்தம் "Cl" க்கு பதிலாக "CL" (இரண்டும் பெரிய எழுத்துக்கள்) தட்டச்சு செய்தல்.
அகச்சேர்க்கை அளவின் நடைமுறைப் பயன்பாடுகள்
ஆய்வகத்தில் அறியப்படாத கட்டமைப்புகளைத் தீர்த்தல்
நீங்கள் பிரதிக்கிரிய கலவையிலிருந்து அறியப்படாத சேர்மத்தைப் பகுப்பாய்வு செய்கிறீர்கள். மாஸ் ஸ்பெக் C₈H₁₀ அளிக்கிறது, ஆனால் உங்களுக்கு கட்டமைப்பு தேவை. DoU = 4 கணக்கிடுங்கள், மேலும் திடீரென உங்களுக்கு திசை கிடைக்கும். நான்கு அளவுகள் என்பது நீங்கள் ஒரு அரோமாட்டிக் வளையத்தைப் பார்க்கிறீர்கள் என்பதைக் குறிக்கிறது (அதாவது நான்கு: ஒரு வளையம் + மூன்று இரட்டைப் பிணைப்புகள்). இப்பொழுது நீங்கள் உங்கள் NMR எப்படி தோன்ற வேண்டும் என்பதை கணிக்கலாம் மற்றும் சைலீன் ஐசோமர்கள், எத்தில்பெஞ்சீன் அல்லது மற்ற C₈H₁₀ அரோமாட்டிக்குகளை வேறுபடுத்தும் சோதனைகளை வடிவமைக்கலாம்.
நான் ஒரு ஆய்வாளருடன் பணிபுரிந்தேன் அவர் ஒரு நேர்க்கோட்டு டைய்னுக்கு NMR பீக்குகளை வழுவாக நியாயப்படுத்த மணிக்கணக்கில் முயற்சித்தார். துரிதமாக DoU கணக்கீடு DoU = 3 என்பதை வெளிப்படுத்தியது, 2 அல்ல - அவர் ஒரு எதிர்பாராத சுழற்சி தயாரிப்பை உருவாக்கியிருந்தார். DoU தவறான கட்டமைப்பில் நேரத்தை வீணடிப்பதற்கு முன்பே இதை சுட்டிக்காட்டியது.
மாற்று மின்னியல் தரவுகளைச் சரிபார்த்தல்
உங்கள் ¹H NMR இரண்டு இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் குறிக்கிறது, இரசாயன மாற்றங்கள் 5-6 ppm பகுதியில் உள்ளன. ஆனால் DoU = 3. மூன்றாவது அளவு எங்கே? தேர்வுகள்: மறைந்த இரட்டைப் பிணைப்பு (ஒத்த சமிக்ஞைகள் இருக்கலாம்), வளையக் கட்டமைப்பு, அல்லது NMR தவறாக ஒதுக்கப்பட்டிருக்கலாம். DoU உங்கள் மின்னியல் வரையறையை கணக்கியல் யதார்த்தத்துடன் சரிசெய்ய கட்டாயப்படுத்துகிறது. இது தவறான கட்டமைப்புகளை வெளியிடுவதிலிருந்து என்னைப் பலமுறை காத்தது.
கரிம வேதியியல் கட்டமைப்பு தீர்மானம்
கற்பிக்கும்பொழுது, DoU மாணவர்கள் கட்டமைப்பு அறிவைவிட வேகமாக வளர்க்கும் கருவியாக இருந்தது. சைக்ளோஹெக்சேன் (DoU = 1, ஒரு வளையம்) மற்றும் 1-ஹெக்சீன் (DoU = 1, ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பு) ஒப்பிடுங்கள் - ஒரே மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு, ஒரே DoU, முற்றிலும் வேறுபட்ட கட்டமைப்புகள். இந்த ஒப்பீடு DoU மொத்தத்தை சொல்கிறது தவிர விநிமயத்தை அல்ல.
மருந்தியல் வேதியியல் மற்றும் தொகுப்பு திட்டமிடல்
ஒரு தொகுப்பு வழியை வடிவமைக்கும்பொழுது, DoU ஒவ்வொரு கட்டத்தையும் இரசாயன ரீதியாக சரிபார்க்க உதவுகிறது. உங்கள் தொடக்கப் பொருளின் DoU = 2 மற்றும் உங்கள் முன்மொழியப்பட்ட தயாரிப்பின் DoU = 5 ஆக இருந்தால், மூன்று அகச்சேர்க்கை அளவுகள் உருவாக்கப்பட்டிருப்பதை நீங்கள் கணக்கிட வேண்டும் - ஆக்சிஜனேற்றம், சுழற்சி அல்லது நீக்கம் போன்ற பிரதிக்கிரியைகள் மூலம் வாய்ப்பது. இந்தச் சரிபார்ப்பை தவறவிட்டால் நீங்கள் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக சாத்தியமற்ற ஒரு தொகுப்பை வடிவமைக்கலாம்.
DoU போதாத சமயம்: நிரப்பக தொழில்நுட்பங்கள்
DoU உங்களுக்கு எத்தனை வளையங்கள் மற்றும் இரட்டைப் பிணைப்புகள் உள்ளன என்பதைச் சொல்கிறது, ஆனால் அவை எங்கு உள்ளன அல்லது அவை எவ்வகை என்பதைச் சொல்லவில்லை. அங்கு இந்தத் தொழில்நுட்பங்கள் வருகின்றன:
NMR மின்னியல் முழு கார்பன்-ஹைட்ரஜன் கட்டமைப்பை அளிக்கிறது. நீங்கள் இரட்டைப் பிணைப்புகள் எங்கு உள்ளன, ஒவ்வொரு கார்பனிலும் எத்தனை ஹைட்ரஜன்கள் உள்ளன மற்றும் எந்தக் கார்பன்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைப் பார்ப்பீர்கள்.
(மற்ற பகுதிகளும் இதேபோல் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளன)
டிஓயு கருத்தின் வரலாற்று பின்னணி
19ஆம் நூற்றாண்டின் வேதியியலாளர்கள் ஒரு அடிப்படை பிரச்சனையைக் கையாண்டனர்: வெறும் வாய்ப்பாட்டிலிருந்து மூலக்கூறு அமைப்பை எப்படி அறிய முடியும்?
பிரிட்ரிச் ஆகஸ்ட் கெகுலே 1850 களில் கார்பன் எப்பொழுதும் நான்கு பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது (நான்கு மடிப்பு) என்று முன்மொழிந்தபோது, வேதியியலாளர்கள் மூலக்கூறு கட்டமைப்பை புரிந்துகொள்ள ஒரு கட்டமைப்பைப் பெற்றனர். அவரது பிரபல 1865 பென்சீன் அமைப்பு - தன் வாலை கடிக்கும் பாம்பின் கனவில் தோன்றியதாக கூறப்படுகிறது - வளையங்கள் மற்றும் இரட்டை பிணைப்புகள் முக்கிய கட்டமைப்பு அம்சங்கள் என்பதை தெளிவாக்கியது.
இன்று பயன்படுத்தப்படும் கணக்கீட்டு வாய்ப்பாடு படிப்படியாக வளர்ந்தது, வேதியியலாளர்கள் வாய்ப்பாடுகளை அமைப்புகளுடன் தொடர்புபடுத்துவதற்கான விதிகளை உருவாக்கினர். 1900 களின் தொடக்கத்தில், இந்தக் கருத்து கரிம வேதியியல் ஆய்வு மற்றும் கல்வியில் நிலைமைப்பட்டது.
"ஹைட்ரஜன் குறைப்பு குறியீடு" பகுதி நடுவில் பிரபலமானது, ஏனெனில் இது நீங்கள் உண்மையில் அளக்கும் அம்சத்தை விவரிக்கிறது: ஒரு முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட அமைப்பில் "இல்லாத" ஹைட்ரஜன் அணுக்கள். இரண்டு சொற்களும் - டிஓயு மற்றும் ஐஹெச்டி - இன்றும் பயன்பாட்டில் உள்ளன, மேலும் "மாற்றியமைப்பின் அளவு" தற்கால பாடப்புத்தகங்களில் மேலோங்கி நிற்கிறது.
மாறியிருப்பது கணக்கீடு அல்ல (வாய்ப்பாடு மாறாமல் உள்ளது), மாறாக அதைப் பயன்படுத்தும் முறை. ஆரம்ப வேதியியலாளர்கள் கைமுறையாக டிஓயுவை அவர்களின் முதன்மை கட்டமைப்பு தீர்மானிப்பு கருவியாகக் கணக்கிட்டனர். இன்று, நாம் டிஓயுவை மின்னலை நுண்ணோக்கி, எக்ஸ்-கதிர் படிமம் மற்றும் கணினி மாதிரியாக்கத்துடன் இணைக்கிறோம் மேலும் மிகவும் விரிவான கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வுக்கு. கணக்கீடு நிமிடங்கள் பதிலாக சில வினாடிகளில் நடைபெறுகிறது, ஆனால் இன்னும் கட்டமைப்பு தெளிவுபடுத்தலில் தர்க்கரீதியான முதல் படியாகவே உள்ளது.
பட்ட அசிதல் கணக்கீட்டிற்கான கோட் எடுத்துக்காட்டுகள்
நீங்கள் உங்கள் சொந்த மென்பொருள் அல்லது வேலைப்பாட்டில் இந்தக் கணக்கீட்டை உருவாக்கினால், பல நscheduling மொழிகளில் அமல்படுத்தல்கள் இங்கே உள்ளன. ஒவ்வொன்றும் சூத்திர பகுப்பாய்வு மற்றும் தானியங்கி DoU கணக்கீட்டைக் கொண்டுள்ளது:
1' Excel VBA Function for Degree of Unsaturation
2Function DegreeOfUnsaturation(C As Integer, H As Integer, Optional N As Integer = 0, _
3 Optional P As Integer = 0, Optional X As Integer = 0, _
4 Optional M As Integer = 0) As Double
5 DegreeOfUnsaturation = (2 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2
6End Function
7' Usage:
8' =DegreeOfUnsaturation(6, 6, 0, 0, 0, 0) ' For C6H6 (benzene) = 4
91def calculate_dou(formula):
2 """Calculate the Degree of Unsaturation from a molecular formula."""
3 # Define element counts
4 elements = {'C': 0, 'H': 0, 'N': 0, 'P': 0, 'F': 0, 'Cl': 0, 'Br': 0, 'I': 0,
5 'Li': 0, 'Na': 0, 'K': 0, 'Rb': 0, 'Cs': 0, 'Fr': 0}
6
7 # Parse the formula
8 import re
9 pattern = r'([A-Z][a-z]*)(\d*)'
10 for element, count in re.findall(pattern, formula):
11 if element in elements:
12 elements[element] += int(count) if count else 1
13 else:
14 raise ValueError(f"Unsupported element: {element}")
15
16 # Calculate DoU
17 C = elements['C']
18 H = elements['H']
19 N = elements['N']
20 P = elements['P']
21 X = elements['F'] + elements['Cl'] + elements['Br'] + elements['I']
22 M = elements['Li'] + elements['Na'] + elements['K'] + elements['Rb'] + elements['Cs'] + elements['Fr']
23
24 dou = (2 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2
25 return dou
26
27## எடுத்துக்காட்டு பயன்பாடு:
28
29print(f"பென்சீன் (C6H6): {calculate_dou('C6H6')}") # வெளியீடு 4 ஆக இருக்கும்
30print(f"சைக்ளோஹெக்சேன் (C6H12): {calculate_dou('C6H12')}") # வெளியீடு 1 ஆக இருக்கும்
31print(f"குளுக்கோஸ் (C6H12O6): {calculate_dou('C6H12O6')}") # வெளியீடு 1 ஆக இருக்கும்
321function calculateDOU(formula) {
2 // மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டை பகுத்தல்
3 const elementRegex = /([A-Z][a-z]*)(\d*)/g;
4 const elements = {
5 C: 0, H: 0, N: 0, P: 0, F: 0, Cl: 0, Br: 0, I: 0,
6 Li: 0, Na: 0, K: 0, Rb: 0, Cs: 0, Fr: 0
7 };
8
9 let match;
10 while ((match = elementRegex.exec(formula)) !== null) {
11 const element = match[1];
12 const count = match[2] ? parseInt(match[2], 10) : 1;
13
14 if (elements[element] !== undefined) {
15 elements[element] += count;
16 } else {
17 throw new Error(`ஆதரிக்கப்படாத மூலப்பொருள்: ${element}`);
18 }
19 }
20
21 // DoU கணக்கிடல்
22 const C = elements.C;
23 const H = elements.H;
24 const N = elements.N;
25 const P = elements.P;
26 const X = elements.F + elements.Cl + elements.Br + elements.I;
27 const M = elements.Li + elements.Na + elements.K + elements.Rb + elements.Cs + elements.Fr;
28
29 const dou = (2 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2;
30 return dou;
31}
32
33// எடுத்துக்காட்டு பயன்பாடு:
34console.log(`எத்தீன் (C2H4): ${calculateDOU("C2H4")}`); # வெளியீடு 1 ஆக இருக்கும்
35console.log(`பென்சீன் (C6H6): ${calculateDOU("C6H6")}`); # வெளியீடு 4 ஆக இருக்கும்
36console.log(`கஃபீன் (C8H10N4O2): ${calculateDOU("C8H10N4O2")}`); # வெளியீடு 6 ஆக இருக்கும்
371import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3import java.util.regex.Matcher;
4import java.util.regex.Pattern;
5
6public class DegreeOfUnsaturationCalculator {
7 public static double calculateDOU(String formula) {
8 // மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டை பகுத்தல்
9 Pattern pattern = Pattern.compile("([A-Z][a-z]*)(\\d*)");
10 Matcher matcher = pattern.matcher(formula);
11
12 Map<String, Integer> elements = new HashMap<>();
13 elements.put("C", 0);
14 elements.put("H", 0);
15 elements.put("N", 0);
16 elements.put("P", 0);
17 elements.put("F", 0);
18 elements.put("Cl", 0);
19 elements.put("Br", 0);
20 elements.put("I", 0);
21 elements.put("Li", 0);
22 elements.put("Na", 0);
23 elements.put("K", 0);
24
25 while (matcher.find()) {
26 String element = matcher.group(1);
27 int count = matcher.group(2).isEmpty() ? 1 : Integer.parseInt(matcher.group(2));
28
29 if (elements.containsKey(element)) {
30 elements.put(element, elements.get(element) + count);
31 } else {
32 throw new IllegalArgumentException("ஆதரிக்கப்படாத மூலப்பொருள்: " + element);
33 }
34 }
35
36 // DoU கணக்கிடல்
37 int C = elements.get("C");
38 int H = elements.get("H");
39 int N = elements.get("N");
40 int P = elements.get("P");
41 int X = elements.get("F") + elements.get("Cl") + elements.get("Br") + elements.get("I");
42 int M = elements.get("Li") + elements.get("Na") + elements.get("K");
43
44 double dou = (2.0 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2.0;
45 return dou;
46 }
47
48 public static void main(String[] args) {
49 System.out.printf("சைக்ளோஹெக்சீன் (C6H10): %.1f%n", calculateDOU("C6H10")); # வெளியீடு 2.0 ஆக இருக்கும்
50 System.out.printf("அஸ்பிரின் (C9H8O4): %.1f%n", calculateDOU("C9H8O4")); # வெளியீடு 6.0 ஆக இருக்கும்
51 System.out.printf("புரோபேன் (C3H8): %.1f%n", calculateDOU("C3H8")); # வெளியீடு 0.0 ஆக இருக்கும்
52 }
53}
54வேலை செய்த உதாரணங்கள்: பொதுவான கலப்பு மூலக்கூறுகளுக்கான DoU கணக்கிடல்
பல மூலக்கூறுகளுக்கான கணக்கீட்டை வழிநடத்துவோம்:
-
எத்தேன் (C2H6)
- C = 2, H = 6
- DoU = (2×2 + 0 + 0 - 6 - 0 - 0 + 2)/2 = (4 - 6 + 2)/2 = 0/2 = 0
- எத்தேன் முற்றிலும் நிரப்பப்பட்ட வளையங்கள் அல்லது இரட்டை பிணைப்புகள் இல்லாதது.
-
எத்தீன் (C2H4)
- C = 2, H = 4
- DoU = (2×2 + 0 + 0 - 4 - 0 - 0 + 2)/2 = (4 - 4 + 2)/2 = 2/2 = 1
- எத்தீனில் ஒரு இரட்டை பிணைப்பு உள்ளது, இது DoU 1 உடன் பொருந்துகிறது.
-
பென்சீன் (C6H6)
- C = 6, H = 6
- DoU = (2×6 + 0 + 0 - 6 - 0 - 0 + 2)/2 = (12 - 6 + 2)/2 = 8/2 = 4
- பென்சீனில் ஒரு வளையம் மற்றும் மூன்று இரட்டை பிணைப்புகள் உள்ளன, மொத்தம் 4 DoU.
-
சைக்ளோஹெக்சேன் (C6H12)
- C = 6, H = 12
- DoU = (2×6 + 0 + 0 - 12 - 0 - 0 + 2)/2 = (12 - 12 + 2)/2 = 2/2 = 1
- சைக்ளோஹெக்சேனில் ஒரு வளையம் மற்றும் எந்த இரட்டை பிணைப்பும் இல்லை, DoU 1 உடன் பொருந்துகிறது.
-
குளுக்கோஸ் (C6H12O6)
- C = 6, H = 12, O = 6 (ஆக்சிஜன் கணக்கீட்டை பாதிக்காது)
- DoU = (2×6 + 0 + 0 - 12 - 0 - 0 + 2)/2 = (12 - 12 + 2)/2 = 2/2 = 1
- குளுக்கோஸில் ஒரு வளையம் மற்றும் எந்த இரட்டை பிணைப்பும் இல்லை, DoU 1 உடன் பொருந்துகிறது.
-
கஃபீன் (C8H10N4O2)
- C = 8, H = 10, N = 4, O = 2
- DoU = (2×8 + 4 + 0 - 10 - 0 - 0 + 2)/2 = (16 + 4 - 10 + 2)/2 = 12/2 = 6
- கஃபீனில் பல வளையங்கள் மற்றும் இரட்டை பிணைப்புகள் உள்ளன, மொத்தம் 6 DoU.
-
குளோரோஎத்தேன் (C2H5Cl)
- C = 2, H = 5, Cl = 1
- DoU = (2×2 + 0 + 0 - 5 - 1 - 0 + 2)/2 = (4 - 5 - 1 + 2)/2 = 0/2 = 0
- குளோரோஎத்தேன் முற்றிலும் நிரப்பப்பட்ட வளையங்கள் அல்லது இரட்டை பிணைப்புகள் இல்லாதது.
-
பைரிடின் (C5H5N)
- C = 5, H = 5, N = 1
- DoU = (2×5 + 1 + 0 - 5 - 0 - 0 + 2)/2 = (10 + 1 - 5 + 2)/2 = 8/2 = 4
- பைரிடினில் ஒரு வளையம் மற்றும் மூன்று இரட்டை பிணைப்புகள் உள்ளன, மொத்தம் 4 DoU.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
வேதியியலில் நிறைவின்மை அளவு என்றால் என்ன?
நிறைவின்மை அளவு (DoU) - மேலும் ஹைட்ரஜன் வெறுமை குறியீடு (IHD) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது - ஒரு மூலக்கூறில் மொத்த வளையங்கள் மற்றும் π-பிணைப்புகளின் (இரட்டை அல்லது முப்பிரிவு பிணைப்புகள்) மொத்த எண்ணிக்கையைக் கூறுகிறது. ஒரு மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டை அறிந்தாலும் அமைப்பை அறியாவிட்டாலும், DoU உங்களுக்கு எதிர்பார்க்கக்கூடிய அமைப்பு அம்சங்கள் பற்றிய முதல் குறிப்பைத் தருகிறது. இது வாய்ப்பாட்டிலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது மற்றும் ஒரு எண்ணைக் கொடுக்கிறது: DoU = 0 முழுமையாக நிறைவுற்ற (புரோப்பேன் போல), DoU = 1 ஒரு வளையம் அல்லது ஒரு இரட்டை பிணைப்பு, DoU = 4 பெரும்பாலும் பென்சீன் வளையத்தைக் குறிக்கிறது, மற்றும் பிற.
மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டிலிருந்து நிறைவின்மை அளவை எப்படி கணக்கிடுவது?
இந்த வாய்ப்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும்: DoU = (2C + N + P - H - X - M + 2)/2. உங்கள் அணுக்களைக் கணக்கிடவும்: C கார்பன், H ஹைட்ரஜன், N நைட்ரஜன், P பாஸ்பரஸ், X ஹேலஜன்கள் (F, Cl, Br, I), மற்றும் M ஒற்றை மதிப்பு உலோகங்கள் (Li, Na, K). எண்களை இடுங்கள் மற்றும் கணக்கிடுங்கள். முடிவு மூலக்கூறில் எத்தனை வளையங்கள் மற்றும் π-பிணைப்புகள் உள்ளன என்பதைக் கூறும் - எங்கள் கணக்கிடி இதை தானாகவே செய்யும் - நீங்கள் வெறுமே உங்கள் வாய்ப்பாட்டை தட்டச்சு செய்யவேண்டும்.
ஏன் அல்கேன்களுக்கு நிறைவின்மை அளவு = 0?
DoU = 0 என்றால் மூலக்கூறு ஹைட்ரஜனுடன் முழுமையாக நிறைவுற்றது - எந்த வளையமும் இல்லை, இரட்டை பிணைப்பும் இல்லை, முப்பிரிவு பிணைப்பும் இல்லை. மீத்தேன் (CH₄), எத்தேன் (C₂H₆), மற்றும் புரோப்பேன் (C₃H₈) போன்ற அல்கேன்கள் இந்தக் கட்டுரைக்கு பொருந்தும். அவை கார்பன்களின் சங்கிலிகள் (அல்லது கிளைக்கப்பட்ட சங்கிலிகள்) மற்றும் அதிகபட்ச ஹைட்ரஜன்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதனால்தான் நாம் அவற்றை "நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள்" என்கிறோம்.
[மற்ற பகுதிகளும் இதேபோல் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளன]
மேற்கோள்கள்
-
Vollhardt, K. P. C., & Schore, N. E. (2018). கரிம வேதியியல்: அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு (8வது பதிப்பு). W. H. Freeman and Company.
-
Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). கரிம வேதியியல் (2வது பதிப்பு). ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக்கழக வெளியீடு.
-
Smith, M. B. (2019). மார்ச்சின் மேம்பட்ட கரிம வேதியியல்: வினைகள், வினை வழிமுறைகள் மற்றும் அமைப்பு (8வது பதிப்பு). Wiley.
-
IUPAC. "வேதிய சொல்லகராதி (தங்கப் புத்தகம்)." சர்வதேச சுத்த மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியல் சங்கம். https://goldbook.iupac.org/
-
வேதியியல் LibreTexts. "அசிறப்பு நிலை." UC டேவிஸ் நூலகம். https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Fundamentals/Degree_of_Unsaturation
-
ராயல் வேதியியல் சங்கம். "கரிம வேதியியலில் அமைப்பு அறிதல்: சரியான கருவிகளைத் தேடுதல்." https://www.rsc.org/
-
அமெரிக்க வேதியியல் சங்கம். "கரிம வேதியியல் வளங்கள்." https://www.acs.org/education/resources/undergraduate/organic-chemistry.html