分子极化效应指数与脂肪族醛酮的沸点

建立物质的定量结构—活性相关性(QSAR)和定量结构—性质相关性(QSPR)的研究一直受到化学工作者的关注。用拓扑指数研究饱和烃的各种物理化学性质已经有大量报道1 4。本文讨论了分子极化效应指数[5]与脂肪族醛酮沸点的关系,力求寻找到一个适用范围广,并且具有分子结构特征的计算脂肪族醛酮沸点的计算公式。1　分子结构参数的确定脂肪族醛酮分子中羰基的存在,使相同碳原子数的醛酮沸点比烷烃升高很多。我们以醛酮分子中的烷基极化效应指数(PEI)的差值(ΔPEI)[6]来表示羰基位置对醛酮沸点的影响:ΔPEI=PEIB,N-PEInrm,N(1)式中,…     

原子序数拓扑指数与脂肪族醛酮沸点的定量关系研究

按自定的编号规则,给醛酮分子中的碳原子和氧原子编号,并在此基础上建立新的拓扑指数(m^M),其中1^M对醛酮分子具有良好的结构选择性,并与72种醛酮的沸点显著相关：lg(660-Tbp)=5.8581-0.0111^M,γ=0.9970。引入0^M及其碳原子数的三元线性方程为：Log(679-Tbp)=6.045+0.0940^M-0.0201^M-0.194N,R=0.9991,明显优于文献的研究结果。并为预测脂肪族醛酮的沸点提供了有效的方法。     

拓扑-量子指数醛酮气相色谱保留指数及沸点的定量构效关系

通过对醛酮化合物分子结构特征及其气相色谱保留指数(RI)和沸点与分子结构间关系的研究,提出了分子极化效应指数(MPEI)、奇偶指数(OEI)、立体效应指数(SVij)、顶点度-距离指数(VDI)及键连接矩阵特征根(∑X1CH)等拓扑-量子结构参数,用多元线性回归(MLR)方法获得了醛酮类化合物的沸点及其在不同极性色谱柱上的气相色谱保留指数与这些拓扑-量子指数间良好的定量结构-性质相关(QSPR)模型,相关系数均大于0.99。5个分子结构参数具有明确的物理化学意义且易于计算和运用。与文献研究的比较结果表明:由上述分子结构参数得出的模型方程适用于各类醛酮化合物的气相色谱保留指数及沸点的预测且具有较好的稳定性和准确性。     

分子诱导效应指数与脂肪族醛酮的沸点

利用分子诱导效应指数，建立了三参数方法计算脂肪族醛酮沸点的关系式： ln(820．5—Tb)＝6．38327—1．23961×10^-1Nc+1．95353△I+6．68434×10^- 2N，式中Nc为脂肪族醛酮中烷基部分的有效碳链长度；△I为具有相同碳原子数目 的支链烷基与直链烷基的诱导效应指数的差值，它表示羟基对醛酮沸点的影响；N 为碳原子数．     

分子距边矢量研究链烃与醛酮的定量构效关系

按碳原子及键合特性分类定义并计算了链烃包括烷、烯,炔,双烯,烯炔烃的分子距离－边数矢量（ＭＤＥ）,将１５３个链烃的ＭＤＥ矢量与相应的沸点相关联,得到良好的线性模型,复相关系数Ｒ＝０．９９７６,均方根误差０．９９７５、ＲＭＳ＝４．７２Ｋ和Ｒ＝０．９９７２、ＲＭＳ＝５．１３Ｋ。结果表明模型具有良好的稳定性和预测能力。进一步对杂原用染色因子进行标识,提出了一种适用于含杂原子体系分子结构描述的ＭＤＥ矢量,     

分子连接性指数~mX~z与不饱和链烃沸点的定量关系研究

提出了一个计算分子中成键原子点价δ_i~z的新方法，以δ_i~z为基础建构的 新的分子连接性指数为~mX~z = ∑(δ_i~z·δ_j~z·δ_k~z……)~(-0.5)，其中 ~0X~z，~1X~z的定义为：~0X~z = ∑(δ_i~z)~(-0.5), ~1X~z = ∑(δ_i~z·δ _j~z)~(-0.5)，并研究了~0X~z,~1X~z与不饱和链烃沸点的相关性。结果表明，该 拓扑指数具有良好的结构-性质相关性。以~0X~z,~1X~z和碳原子数N为结构参数分 别与80个单烃烃、39个单炔烃、169个不饱和链烃（包括烷烃、炔烃及烯炔）的沸 点进行关联所得到的三元回归方程为：单烯烃，log(779.13-bp) = 2.822433-0. 0133346 ~0X~z - 0.0638379 ~1X~2 + 0.0111229N (R = 0.99895, F = 202783. 65, s = 3.36)；单炔烃，log(797.47-bp) = 2.809912-0.0108374~0X~z - 0. 0864540 ~1X~z + 0.0233028N (R = 0.99935, F = 98657.36, s = 3.65);不饱和 链烃，log(741.26-bp) = 2.779526 + 0.0194388~0X~z - 0.0519158~1X~z - 0. 0211047N (R = 0.99467, F = 82387.26, s = 7.74)。应用这些经验公式可以预测 不饱和链烃的沸点。     

DMSO溶剂中有机化合物pKa的定量构效关系研究

应用物质结构-性质关系(QSPR, quantitative structure-property relationships)方法研究了DMSO溶剂中45个有机化合物的pKa数值与电拓扑状态指数之间的定量关系, 并建立如下模型: pKa＝－1.545×E2＋0.633×E4－0.737×E5＋0.973×E6－4.048×E7－1.456×E8＋0.628×E9＋28.650. R＝0.991, S＝0.828. “逐一剔除”交叉验证的结果证明模型具有良好的稳定性和较强的预测能力. 研究结果表明电拓扑状态指数能够有效地预测有机化合物的pKa值.     

脂肪醛和脂肪酮的沸点与分子结构关系的拓扑化学研究

根据分子拓扑学原理,通过采用信息量丰富的染色分子图代替隐氢图,借助于距离矩阵表征分子图中顶点的连接性和标识分子图中顶点性质的差异,发展了一种适用于含杂原子分子体系结构性能研究的新方法,据此探讨了脂肪醛和脂肪酮的沸点与分子结构之间的关系,提出一个既能合理表征结构性能关系、又能预测沸点的定量关系式。结果表明,沸点预测值与实验值的一致性令人满意,平均误差0.21%。     

咪唑-1-羟酸酯类化合物的构效关系研究

利用CoMFA方法，对20种咪唑-l-羧酸酯类化合物进行了三维定量均效关系研究．研究结果表明，影响其药效的主要因素是空间结构．得到了具有较强预测能力的QSAR模型．在此基础上，设计了高活性的化合物，并发现了分子中存在着明显的芳环堆积现象，可能和对受体的识别有关．     

QSPR Study on the Boiling Points of Some Oxygen-and Sulfur-containing Organic Compounds

Structural and thermodynamic parameters of 56 oxygen-containing and 56 sulfur- containing organic compounds were computed at the B3LPY/6-311G＊＊ level using density functional theory （DFT） method. Furthermore,the dependent equations between the experimental data of boiling points （Tb） and theoretical parameters were proposed with SPSS12.0 for windows software,whose correlation coefficients R2 are 0.933 and 0.945. These dependent equations were validated by cross-validation method （q2 are 0.923 and 0.929,respectively）. VIF （variance inflation factors） and t-value methods were also used to verify the significance and self-correlationship of each variable. Results indicate that our dependent equation exhibits good prediction ability,and molecular polarizability （α） is the main factor affecting the Tb of oxygen- and sulfur-containing organic compounds. To our interest,obvious dependence could also be found among the oxygen- and sulfur-containing organic compounds＇ experimental data of boiling points （Tb） with R^2 of 0.857.     

脂肪族饱和一元醇沸点的拓扑研究

基于邻接矩阵与边价 (fi)定义边价连接性指数 ( mF) ,其中的0 F、醇距离参数L及醇类型参数与 119种脂肪族饱和一元醇的沸点 (Tb)关联、得到良好的数学模型 :ln( 72 4-Tb) =6 0 70 10 -0 0 5 7180 F -0 0 0 3 71L -0 0 75 49δ-1 (n =119) ,R =0 9974.相关性优于文献值 .可以预示 ,该模型能更精确的预测饱和醇的沸点 .     

QSPR方法预测阴离子表面活性剂亲水亲油平衡值

首次使用量子化学描述符, 建立了两种阴离子表面活性剂亲水亲油平衡(HLB)值的定量结构性质关系模型(QSPR). 最佳模型1包括四类不同结构的烷基硫酸盐和烷基磺酸盐46种阴离子表面活性剂, 复相关系数R²＝1.000. 又建立了包含聚氧乙烯、乙酸、丙酸和碳氟等特殊类型不同结构的73种阴离子表面活性剂的最佳模型2, 复相关系数 R²＝0.993.     

有效碳链长度与脂肪醇的沸点

脂肪醇沸点(b.p.)变化规律可用下述关系式表示:ln(800.386-T~b)=6.64919-2.94828×10^-^2N~E~C~C+0.150955ΔPEI。式中N~E~C~C为醇中烷基的有效碳链长度, ΔPEI是具有相同碳原子数目的支链烷基与直链烷基的极化效应指数的差值, 它表示羟基对醇的沸点的影响。     

胺类化合物的离子性指数、极化效应指数与其13C NMR谱化学位移关系

胺类化合物的离子性指数、极化效应指数与其13C NMR谱化学位移关系;脂肪胺化合物;13C NMR谱化学位移;离子性指数;极化效应指数;立体效应     

扩展的邻接矩阵指数AI及对烷烃的QSPR/QSRR研究

为实现对有机化合物细微差异的有效合理表征,根据电负性均衡原理,通过逐级加合均分法计算分子中原子的平衡电负性。用平衡电负性对分子隐氢图着色,结合支化度,在邻接矩阵基础上增加平衡电负性和支化度参数,构建新拓扑指数AI。该指数不仅物理意义明确,而且对含多重键和杂原子的化合物具有唯一性表征。引入路径数P2和P3,研究烷烃的摩尔体积、摩尔折射度、临界体积、偏心因子和固定液为角鲨烷（柱温分别为30℃、50℃、70℃）、H-P PONA（柱温60℃）和J＆W DB-5（柱温60℃）上的气相色谱保留指数。研究结果表明,它们可用同一式子P=aAI＋bP2＋cP3＋d进行定量描述。各样本数的相关系数均大于0．99,其模型有望在烷烃QSPR和QSRR研究中得到广泛的运用。     

不饱和链烃沸点的拓扑研究

基于邻接矩阵与边价 (fi)定义边价连接性指数 ( mF) ,其中的0 F ,1 F与 2 94种不饱和链烃 (包括烯烃、炔烃及烯炔烃 )的沸点 (Tb)关联 ,得到良好的数学模型 :ln( 70 0 -Tb) =6 5 2 3 3 1-0 0 0 4880 F2 -0 3 46771 F0 5(n =2 94,R =0 9979,R2 =0 995 8,F =3 490 4,S =5 12 ) ,该回归模型经Jackknife法检验具有总体稳健性 .可以预示 ,该指数将在定量构效关系研究中成为重要参数 .