L'indice d'insaturation d'une molécule est défini comme la somme du nombre de liaisons \(\pi\) et du nombre de cycles présents. Les alcanes sont des hydrocarbures saturés car ils ne contiennent pas de liaisons ou de cycles \(\pi\) et ont la formule moléculaire \(C_nH_{2n+2}\). Pour calculer l'indice d'insaturation d'un composé, il suffit de comparer le nombre d'hydrogènes qu'il possède avec ceux qu'il aurait s'il s'agissait d'un alcane avec le même nombre de carbones. Cette différence d'hydrogène divisée par 2 nous donne l'indice d'insaturation.
Les alcènes sont des composés qui contiennent des doubles liaisons carbone-carbone. Les alcènes répondent à la formule moléculaire \(C_nH_{2n}\). A nombre de carbones égal ils ont deux hydrogènes de moins qu'un alcane, on dit qu'ils sont des composés insaturés (ils ont une insaturation).
Les cycloalcanes ont également la formule moléculaire \(C_nH_{2n}\). La présence d'un cycle ou d'une double liaison diminue par deux le nombre d'hydrogènes dans la molécule. En déterminant le nombre d'installations d'une formule, nous pouvons dessiner les structures des isomères possibles.
Par exemple, un composé de formule C 8 H 14 , a quatre hydrogènes de moins que l'alcane avec le même nombre de carbones C 8 H 18 . Il présente donc deux insaturations qui peuvent être dues à (1) deux doubles liaisons, (2) deux cycles, (3) une double liaison et un cycle, (4) une triple liaison. Les molécules suivantes sont des isomères possibles avec la formule C 8 H 14 .
Degrés d'insaturation dans les composés contenant des halogènes. oxygènes et azotes
- Halogènes : Ajouter le nombre d'halogènes au nombre d'hydrogènes.
- Oxygènes : Ignorer les oxygènes.
- Azotes : soustrayez le nombre d'azotes du nombre d'hydrogènes.
Problème : Calculer le degré d'insaturation des formules suivantes :
a ) C4H8
Solution : Les alcanes saturés de 4 carbones ont la formule C 4 H 10 . Le composé a une paire d'hydrogène en moins, donc son degré d'insaturation est de un.
b) C 9 H 16 Br 2
Solution : Nous ajoutons les halogènes aux hydrogènes en obtenant la formule C 9 H 18 . L'alcane à neuf carbones a la formule C 9 H 20 . Le composé d'essai a un degré d'insaturation.
