新定义的价连接性指数与有机物理化活性的相关性研究

基于分子中成键原子i的结构特征和所处的化学环境,新定义了原子的价点价δYi,以价连接矩阵为基础构建了一个新的能表征含多重键、杂原子分子结构信息的价连接性指数mωY. mωY对有机化合物异构体具有很强的选择性和区分能力.用0ωY, 1ωY和分子中的含碳数NC研究了有机物的一系列理化活性,其相关性良好,并发现不同的性质,0ωY, 1ωY和NC所起的作用程度是有所不同的.新模型物理意义明确,计算简便,对不同类型有机物的不同理化活性具有良好的估算和预测能力,计算值与实验值的吻合程度均优于相应文献的结果.     

应用新定义的拓扑指数预测烷氧氯硅烷、单硫醚的气相色谱保留指数

根据分子中成键原子i的结构特征和所处的化学环境，新定义了原子i的价点价δi^Y，以价连接矩阵为基础构建了1个新的结构信息价连接性指数^mY。利用线性回归技术分别建立了22个烷氧氯硅烷、61个单硫醚化合物的^mY与这些物质的气相色谱保留指数RI的定量结构／保留相关关系模型(QSRR)。新模型物理意义明确，计算简便，对不同类型化合物在不同极性固定相上的气相色谱保留指数RI具有良好的稳定性和预测能力，新的结构信息价连接性指数能很好地反映化合物的结构特征。     

一种修正分子连接性指数杂原子点价的新方法

提出了一种对分子连接性指数中杂原子点价进行修正的新方法,新点价统一了碳原子与其它杂原子点价的定义公式,使杂原子的价点价与非价点价的定义具有了唯一性。对原点价的一些不足,尤其是在处理高氧化态原子时得到显著改进,且保持了碳原子与原定义的非价和价点价具有相同的数值,并继承了分子连接性指数原有的好的性质。新点价物理意义明确,具有与原子电负性相近的定义,其价与非价之差与原子的Mulliken电负性有很好的相关性,且在保持了与体积具有良好相关性的基础上,在处理原子的电性性能上明显改进,进一步明确了价与非价指数的概念,并提出了杂原子取代效应的概念。实际计算应用表明,新点价在处理杂原子,尤其是具有高氧化态和不同氧化态的原子上有明显的改进。     

烃及其衍生物气相色谱保留指数的定量结构相关性研究

在分子拓扑理论的基础上,定义了原子的价点价δYi,由δYi构建了一个能表征含多重键、杂原子化合物的结构信息价连接性拓扑指数mZY(m=0,1,…,n).发现1ZY与烃及其衍生物的气相色谱保留指数IR有良好的相关性.与其他的指数相比较,新指数的相关性优秀,且新方法还具有计算简单,物理意义明确等优点.对新模型采用Jackknife法予以检验,具有总体稳健性.     

烷基苯标准生成焓与分子价连接性指数mX*的关系

提出了一个计算不饱和烃分子中碳原子价点价δi^*的新方法，以δi^*为核心建构了分子价连接性指数mx*(M＝0，1)，并研究了烷基苯标推生成焓与mX*指数的相关性。结果表明，mX^*指数对烷基苯的结构选择性和性质相关性均优于mX^*指数和F’指数。以0Xn,1X1和碳原子数N为自变量的三元线性回归方程为：—ΔfHm＝38．079^0X^n 5.0911X^* 954.991N-1501.639,该方程对烷基苯标推生成焓的预测结果相当准确。     

卤代苯的沸点与分子结构的定量关系

原子点价是分子连接性指数的核心概念.本文提出了一个计算原子点价δiz'的新方法,其公式为: δiz'=mi(Zi-hi)Vi/Ei/ni2(1) 式中,ni,mi,Zi分别是原子i的核外电子层数、成键电子数和价电子数,hi是与原子i直接相连的氢原子数,Vi,Ei分别是分子图中原子i的顶点度和边度.     

单分子连接性指数mZh与取代芳烃急性毒性的定量关系

本文提出了一个计算有机物分子中成键原子点价δiz'的新方法,基于原子点价δiz'和分子图的邻接矩阵建构一种新的分子连接性指数mZh为:     

新的价连接性指数与烃标准熵和燃烧热的相关性研究

定义原子特征值βi=(ni-1)mi±hi.由βi建构新的价连接性指数mX=∑(βi·βi·βk…)0.5,其中0阶指数0X=∑(βi)0.5,1阶指数1X=∑(βi·βi)0.5.并计算了4个系列72个烃分子的0X、1X值.发现mX与烃的标准熵、标准燃烧热有良好的相关性,相关系数均在0.99以上.并采用Jackknife方法对模型稳健性进行了检验.     

结构参数x′与A_mB_n型无机物晶格焓和标准生成焓的关系研究

Ｒａｎｄｉｃ－Ｋｉｅｒ提出的价连接性指数［１,２］在有机分子的构效关系研究中得到了广泛应用。但因其顶点价连接性值δｖ不反映原子的氧化状态,以及价电子数不能准确描述过渡元素的成键情况,故不能应用于无机体系,本文定义的价连接性值δｉ′包含了成键电子数和有...     

基态原子价壳层电子能级连接性指数与元素的电负性

构建了基态原子价壳层电子能级连接性指数(^mVEI),m=0,1,2,…，它对基态原子实现唯一性表征，其中^0VEI,^1VEI对原子具有良好的结构选择性，以^0VEL,^1VEL，价壳层电子总离子化能(ΣniEi)和总从电子数(Σni)为基本参数，定义了元素的电负性：X~N=0.444067+1.190653(1-1.32775/Σni)(^0VEI)-3.154675(^1VEI)+0.134591.(ΣniEi/Σni)。用上式给出了周期表中主族元素、副族元素及惰性元素的电负性。结果表明，新电负性标度X~N与目前流行的Pauling标度颇为一致。进一步从价轨道能级连接性指数确定了碳原子的sp,sp^2,sp^3杂化轨道的电负性。     

几种C70^n离子的Jahn-Teller畸变和单态的电子光谱

用INDO系列方法对C70^n(n=+2, +1, -1, -2, -3, -4)进行系统研究, 表明除C70^n三态具有D5h对称性, 其余均发生Jahn-Teller畸变, 导致明显的对称性降低(C2v), 产生30种键长和21种不等同C原子。以优化构型为基础, 计算C70^4^-单态的电子光谱, 其近红外吸收与实验值一致, 同时预测了C70^2^+单态的光谱。     

键连接性指数的建构及其在有机体系中的应用研究

以化学键为基础建构了键连接性指数及分子键连接性指数，该指数同时考虑顶 点原子的化学特征及键的性质．对于任意化学键，键连接性指数Si＝1+△I/R·[（ Z1-h1)m2/n1+(Z2-h2)m1/n2]，分子键连接性指数S为∑i=1^m√Si或∑i=1^m1/√ Si，其中，Z1，Z2为化学键键连原子的价电子数；n1，n2成键原子的价层最高主量 子数；m1，m2为成键原子的氧化数；h1，h2为与成键原子相连的氢原子个数；△I 为成键原子的电负性差(△I≥0)；R为化学键的相对键长．与以顶点为基础的价连 接性指数不同，该指数不仅能方便而有效地应用于饱和碳氢体系亦能有效地应用于 含多重键的不饱和体系及含杂原子的有机体系．研究了饱和碳氢体系标准生成焓， 不饱和碳氢体系和酮、醚、酯体系在水中的溶解度和辛醇/水分配系数，卤代甲烷 体系的标准生成焓，卤代苯体系辛醇/水分配系数，均取得比较满意的结果。     

Novel topological index for research on structure-property relationships of complex organic compounds

Based on bonding parameters such as Yang's Electronegative Force Gauge Y(i), electronic number of valence layer Z(i), number of combined hydrogen atoms h(i), number of bonding electron b(i), and quantum number such as the highest main quantum number of valence layer n(i), a novel atomic valence delta(i) (Y) is defined and a novel topological index (1)chi(Y) is derived from the atomic valence. The atomic valence is defined as delta(i) (Y) = (Z(i) - h(i))b(i)/n(i) (2)Y(i), while the topological index is expressed as (1)chi(Y) summation operator (i,j=1) (m) (delta(i) (Y)delta(j) (Y))(-1/2). Subsequently, the index (1)chi(Y) is utilized to study the structure-property relationships of complex organic compounds. The results of correlativity showed that the index is highly and extensively correlated with such properties as solubility of phenyl chlorides, gas chromatographic retention index of alkoxyl silanes, and toxicity of heterocyclic nitrogen-containing compounds. Moreover, predicted values are quite consistent with experimental ones when the index is employed to predict the partition coefficient (log P) of fatty alcohols, phenyl chlorides, and barbitals. Compared to the topological indices reported in the literature, the universality and reliability of (1)chi(Y) to the properties of complex organic compounds have been distinctively improved, and its calculating process is simple and convenient.     

原子价壳层电子量子拓扑指数与元素电负性的关系

在基态原子价壳层电子隐核图的基础上, 基于拓扑化学原理以及原子价壳层电子结构特征, 构建了原子价壳层电子量子拓扑指数(AEI), 它对基态原子实现唯一性表征, 结合原子价壳层电子平均化能(∑n_iE_i/∑n_i)等参数, 建立了一套新的元素电负性标度: X_N＝－0.588710AEI₁＋0.761214AEI₂＋0.154982(∑n_iE_i/∑n_i)－0.080929. 该式给出了周期表中氢至镅共95种元素的电负性, 结果表明新电负性标度X_N与Pauling电负性标度颇为一致. 进一步从原子价轨道量子拓扑指数确定了sp, sp², sp³杂化轨道的电负性. 新标度在元素和物质的结构-性质研究中具有一定的适用性.     

一个新的拓扑指数用于有机化合物的QSPR/QSAR研究

在分子图的邻接矩阵和距离矩阵的基础上提出了一个新的拓扑指数Xu,该拓扑指数易于计算,对C~2-C~1~6饱和烷烃有较高的结构区分能力,通过适当的处理可方便地推广到含多重键杂原子体系。该指数与饱和烷烃的正常沸点等理化性质,不饱和链烃类化合物的热容以及某些脂肪醇的毒性和疏水性参数均具有较好的性质相关性。绝大多数理化性质与Xu指数均能建立简单线性模型,且相关系数均大于0.99,表明该指数有望在QSPR/QSAR研究中作为一个新的参数而获得推广应用。     

脂肪醇气相色谱保留指数与结构的相关性研究

在分子图的邻接矩阵基础上,构建了一个化合物均价连接性指数mL,mL=∑(Ai·Aj·Ak…)-0.5,其中一阶指数1L及定位基参数β与25种脂肪醇在6种固定相(SE-30,OV-3,OV-7,OV-11,OV-17和OV-25)上的气相色谱保留指数I显著相关,相关系数均大于0.98。所建定量结 构-保留关系(QSRR)模型具有良好的稳定性和预测能力,较好地揭示了脂肪醇在不同固定相上气相色谱保留指数的变化规律。     

扩展的距离矩阵指数W~*及其应用研究

重新定义了距离矩阵及距离矩阵拓扑指数W~*，该定义考虑分子中每一原子的 性质和成键情况以及分子中每一原子与所有其它原子的结合情况。拓扑指数W~*对 于饱和碳氢体系可还原为Wiener的距离矩阵指数W，同时，W~*还可一般地应用于含 多重键及杂质原子的有机体系和无机体系。本研究用W~*相关的卤代甲烷标准生成 焓、SiX_n（X = F，Cl，Br，I，n = 1～4）体系的标准生成焓，相关系数均在0. 99以上，置信度大于99.9%。并用W~*研究了含苯环的碳氢体系气相色谱保留指数， 含氧原子的醛酮体系的标准生成焓以及卤代苯体系的辛醇/水分配系数。对饱和碳 氢体，W为W~*的特殊形式。     

Full configuration interaction calculation of the low lying valence and Rydberg states of BeH

The all-electron full configuration interaction (FCI) vertical excitation energies for some low lying valence and Rydberg excited states of BeH are presented in this article. A basis set of valence atomic natural orbitals has been augmented with a series of Rydberg orbitals that have been generated as centered onto the Be atom. The resulting basis set can be described as 4s2p1d/2s1p (Be/H) + 4s4p3d. It allows to calculate Rydberg states up to n= {3,4,5} of the s, p, and d series of Rydberg states. The FCI vertical ionization potential for the same basis set and geometry amounts to 8.298 eV. Other properties such as FCI electric dipole and quadrupole moments and FCI transition dipole and quadrupole moments have also been calculated. The results provide a set of benchmark values for energies, wave functions, properties, and transition properties for the five electron BeH molecule. Most of the states have large multiconfigurational character in spite of their essentially single excited nature and a number of them present an important Rydberg-valence mixing that is achieved through the mixed nature of the particle MO of the single excitations.