多氯联苯醚热力学性质的定量构效关系

多氯联苯醚（PCDEs）是环境持久性污染物,通过计算多氯联苯醚（PCDEs）所有209种可能分子结构原子的特征值,利用分子图形学技术获得了新的连接性指数-定位对应指数,采用一元线性回归方法建立了PCDEs的分子平均极化率（α）、标准焓（H0）、自由能（G0）、恒容热容（C0V）和标准熵（S0）的定量结构-性质相关模型,相关性良好（r >0.99）,估算的相对平均误差分别为1.02%、0.48%、0.48%、0.22%和0.90%.利用jackknifed法检验模型的稳定性和预测能力,jackknifed检验的相关系数均在0.99以上,这些模型能较好地解释PCDEs热力学性质的递变规律,而且稳定性好,预测能力强。     

多氯联苯热力学性质的构效关系

通过计算二噁英类化合物多氯联苯（PCBs）217种分子的定位指数和基团对应指数,以这些分子的热力学性质的文献值为建模样本,运用多元线性回归方法建立了多氯联苯的标准熵（S0）、标准焓（H0）、标准自由能（G0）、分子总能量（ET）、热能校正值（Eth）、零点振动能（Ezpv）及恒容热容（Cv0）等热力学性质的定量结构-性质相关方程,相关系数均在0.99以上。这些模型能较好地解释多氯联苯热力学性质的递变规律,而且相关系数高,稳定性好,预测能力强。采用留一法对模型稳健性进行了检验,得到的预测模型对另外一些多氯联苯分子的热力学性质进行预测,预测结果和文献值基本吻合。     

多溴联苯醚理化性质的定量构效关系

为研究多溴联苯醚(PBDEs)理化性质,提出其分子中顶点原子(基团)特征值(δi)新的计算方法,并在修正的距离矩阵基础上构建了拓扑距离特征定位指数(T);采用文献程序软件和Gaussian 03程序软件分别计算,得到其分子电性距离矢量(Mt)和多种量子化学参数。用最佳变量子集回归方法建立了相关参数与PBDEs的色谱保留时间(RRT)、正辛醇/空气分配系数(lgKOA)和298 K超冷流体蒸气压(lgPL)的3个定量构效关系模型。模型复相关系数(R)分别为0.9953、0.9983和0.9982,逐一剔除法交叉验证相关系数(Q)分别为0.9948、0.9975和0.9975,标准偏差(SD)分别为0.0222、0.0754和0.0868,均优于前人的工作。研究结果表明,所建模型具有良好的稳健性和预测能力,拓扑距离特征定位指数对PBDEs性质的表征是有效的。     

多溴联苯醚理化性质的定量构效关系

为研究多溴联苯醚（PBDEs）理化性质,提出其分子中顶点原子（基团）特征值（δ_i）新的计算方法,并在修正的距离矩阵基础上构建了拓扑距离特征定位指数（T）;采用文献程序软件和Gaussian 03程序软件分别计算,得到其分子电性距离矢量（M_t）和多种量子化学参数。用最佳变量子集回归方法建立了相关参数与PBDEs的色谱保留时间（RRT）、正辛醇/空气分配系数（lgK_OA）和298 K超冷流体蒸气压（lgP_L）的3个定量构效关系模型。模型复相关系数（R）分别为0.9953、0.9983和0.9982,逐一剔除法交叉验证相关系数（Q）分别为0.9948、0.9975和0.9975,标准偏差（SD）分别为0.0222、0.0754和0.0868,均优于前人的工作。研究结果表明,所建模型具有良好的稳健性和预测能力,拓扑距离特征定位指数对PBDEs性质的表征是有效的。     

二口恶英类化合物多氯代二苯并呋喃色谱保留值与基团修饰指数的相关性

为了研究多氯代二苯并呋喃（PCDFs）的构效关系，采用基团修饰指数作为PCDFs的分子结构描述符，通过线性回归方法建立了色谱保留指数RI、相对保留时间RRT与分子结构描述符之间的定量关系模型，各样本总体模型的相关系数均在0.97以上，估算色谱保留指数RI的平均相对误差为1.09%.利用方程对另外一些二口恶英分子的气相色谱保留指数RI和相对保留时间RRT进行了预测，预测平均值和相同氯原子数的实验平均值较为吻合，预测能力优于文献.     

二(口恶)英类化合物多氯代二苯并呋喃色谱保留值与基团修饰指数的相关性

为了研究多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的构效关系,采用基团修饰指数作为PCDFs的分子结构描述符,通过线性回归方法建立了色谱保留指数RI、相对保留时间RRT与分子结构描述符之间的定量关系模型,各样本总体模型的相关系数均在0.97以上,估算色谱保留指数RI的平均相对误差为1.09%.利用方程对另外一些二(口恶)英分子的气相色谱保留指数RI和相对保留时间RRT进行了预测,预测平均值和相同氯原子数的实验平均值较为吻合,预测能力优于文献.     

正构烷基酚热力学性质的构效关系

选取了150种正构烷基酚的热力学性质作为分析对象。为了研究热力学性质的构效关系, 引入并简化了主量子拓扑指数⁰P、¹P。考虑到分子对称性对热力学性质的影响, 为了方便量化对称程度, 将烷基作为类原子处理, 定义了烷基的折算点价和烷基相似度的计算方法, 借助矩阵形式计算了烷基酚分子对称特征指数Q。将⁰P、¹P、Q与苯环上烷基的数目T、苯环上相邻烷基的对数B作为分子描述符, 利用方差膨胀因子VIF进行筛选, 确定¹P、T、B、Q作为构效关系模型的自变量。采用最佳变量子集回归方法, 并根据Akaike信息判据、Kubinyi函数建立了热力学性质定量构效关系模型, 所有模型的相关系数均大于99%, 甚至达到100%。采用交叉验证方法对模型的稳健性和预测能力进行了检验, 结果表明所建模型具有良好的稳健性和预测能力。     

多氯代二苯并呋喃光解半衰期与其结构的关系研究

采用G98W程序中的PM3方法对42个多氯代二苯并呋喃(PCDFs)进行了优化计算,以计算得到的分子轨道能、碳原子电荷以及原子距离指数、定位基指数作为PCDFs的分子结构描述符.运用多元线性回归技术建立了PCDFs在云杉针叶表面的光解半衰期与其分子结构描述符之间的6元线性方程,并用Jackknife方法对模型的稳健性进行了检验.结果表明,所建模型相关性高,稳定性好,预测能力强.     

多氯代二苯并噻吩亚砜热力学性质的密度泛函理论研究

在BHandHLYP/6-31G*水平上对135个多氯代二苯并噻吩亚砜(PCDBTOs)系列化合物进行了全优化和振动分析计算,得到各分子在298.15 K、101.3 kPa标准状态下的热力学参数。设计等键反应,计算了PCDBTOs系列化合物的标准生成热(ΔfH)和标准生成自由能(ΔfG)。研究了热力学参数S与氯原子的取代位置及取代数目(NPCS)之间的关系,结果表明:PCDBTOs系列化合物的S、ΔfH和ΔfG与NPCS之间有较好的相关性。根据异构体标准生成自由能的相对大小,从理论上求得异构体的相对稳定性。以Gaussian 03程序的输出文件为基础,采用统计热力学程序计算了PCDBTOs化合物在200~1000 K的摩尔定压热容(cp,m),并用最小二乘法求得cp,m与温度之间的相关方程,发现cp,m与T、T-1和T-2之间有着很好的相关性(R2=1.000)。同时,根据分子体积推测了化合物的毒性,结果表明:PCDBTOs系列化合物中,毒性最大的异构体可能在4取代中。     

抗糖尿病新药熔点的定量构效关系研究

为了研究新的抗糖尿病药物的构效关系,定义并计算了多取代香豆素磺酰脲类化合物的原子特征值iδ,利用量子化学计算方法构建了新的拓扑指数T和基团参数N,基于多元回归技术研究了对这种降血糖药物的熔点作出精确估算的定量构效关系,得到的二元回归方程为:mp=-6.393 1T 107.425 7N 260.080 9,T和N不仅对这些化合物具有较好的结构选择性,而且与其熔点具有较好的相关性。为了检验模型的稳健性和预测能力,还进行了留一法交互校验。     

多氯联苯醚和多溴联苯醚理化性质的定量结构-性质关系研究

多氯联苯醚(PCDEs)和多溴联苯醚(PBDEs)是分布广泛的污染物,有环境持久性和生物蓄积性。文中采用多元回归分析方法,以氯碎片常数为变量,建立了PCDE同类物水中溶解性、正辛醇/水分配系数、蒸汽压(293 K)等理化性质的线性关联式,也建立了PBDE同类物正辛醇/水分配系数、正辛醇/空气分配系数、蒸汽压(293 K)等理化性质的关联式。关联式对PCDEs和PBDEs的理化性质进行了估算,其结果与文献报道的实验值相当吻合。结果表明:采用PCDEs/PBDEs分子中氯/溴取代总数、氯/溴的邻位取代数目和相邻取代位置上均为氯/溴取代的成对数目作为变量,可以表述PCDEs/PBDEs的定量结构-性质关系。利用简单易得的描述符建立的QSPR模型是合理的、适用的。     

脂肪族饱和一元醇沸点的QSPR研究

用碳原子取代醇中的氧,构造出极性很小、结构和原化合物相似的分子。根据分子中碳原子i的核磁共振峰数,提出碳原子的特征值ti=1 ∑hij,并在邻接矩阵的基础上,建立该化合物的连接性指数mT,mT=∑(t.it.jtk.…)0.5,其中0T=∑(ti)0.5。考虑到—OH对醇沸点的影响,对0T进行修正,提出改进的连接性指数T=0T (δi-1)-0.5。T、距离参数L与119种脂肪族饱和一元醇的沸点具有良好的相关性,相关系数为0.995 2。该数学模型为预测脂肪族饱和一元醇的沸点提供了有效的方法。     

Calorimetric study of the thermodynamic properties of Mn5O8

Manganese oxides occur widely in nature and have technical applications in various areas. This study quantitatively evaluates the thermodynamic properties of Mn₅O₈, a binary manganese oxide that has a layered structure and contains coexisting divalent and tetravalent manganese. Three samples of the Mn₅O₈ phase with slightly different manganese average oxidation states (Mn AOS) were synthesized using a wet chemical method and annealing. Synchrotron X-ray analysis revealed that the samples contain a small amount of a secondary MnO₂ phase that cannot be identified using laboratory X-ray diffraction. High-temperature oxide melt solution calorimetry in molten sodium molybdate at 700°C showed that all three samples are slightly higher in enthalpy than an isochemical mixture of bixbyite (Mn₂O₃) and pyrolusite (MnO₂), probably rendering them metastable in free energy with respect to isochemical mixtures of bixbyite and pyrolusite. However, the energetic metastability (endothermic enthalpy) of Mn₅O₈ is very small (<6 kJ/mol) and does not depend significantly on the Mn AOS. Thus, although Mn₅O₈ probably does not appear on the equilibrium Mn-O phase diagram, its small metastability allows its synthesis by a variety of low temperature reactions.     

Compressibility and other thermodynamic properties of polymers

Experimental methods for estimating the thermodynamic derivative, (?T/?P)s, of both liquids and solids are described and discussed. The adiabatic heating parameter is shown to be useful, in conjunction with other more commonly measured properties, for estimating the heat capacity, C_p = T(?S/?T)_p, and the internal pressure, P_i = (?U/?V)_T. The principles for applying adiabatic heating measurements to the characterization of polymers are given with data for several common liquids and for filled and unfilled polyurethane rubbers.