用拓扑方法研究烷烃的标准生成焓

利用约化 Wiener指数 WC以及路径数 P2 、P3研究了饱和烷烃标准生成焓与分子的拓扑结构的关系。通过建立△ H 0f 与 WC、P2 、P3之间的 Q SPR模型 ,提出了一种直接从分子的拓扑结构预测烷烃标准生成焓的简便方法。 75个烷烃的标准生成焓计算值与实验值的平均偏差为 1.5 7,预测值与文献值十分一致 ,结果表明拓扑指数WC、P2 、P3和烷烃的标准生成焓具有良好的相关性。     

用图论方法预测饱和烷烃的偏心因子

利用约化Wiener指数Wc 以及路径数P2 、P3 研究了饱和烷烃偏心因子ω与分子的拓扑结构关系 ,结果表明分子体积是决定分子偏心度的主要因素 ,而分子的支化和形状在一定程序上也影响分子的偏心度。通过建立ω与Wc、P2 、P3 之间的QSPR模型 ,提出了一种直接从分子的拓扑结构预测烷烃偏心因子的简便方法。对 5 1个烷烃计算值与实验值的平均偏差仅为 0 .0 0 44。并对部分烷烃的偏心因子进行了预测。预测值与文献值十分一致。     

用自相关拓扑指数估算链烷烃的热力学性质

以碳原子的价电子能级值 (εi)为参数 ,建构了自相关拓扑指数 ( tT) ,其中0 T =Σεi,1T =Σ(εi.εj) 0 .5,1T不仅对链烷烃分子呈现良好的结构选择性 ,而且与 85种链烷烃的热力学性质 (p,标准生成焓、标准熵、标准生成自由能 )具有高度相关性 ,P与1T及N(或P3)的复相关系数依次为 0 .995 3,0 .9992 ,0 .992 5。优于文献值 ,预测结果令人满意     

用拓扑学方法研究烷烃的化学

用拓外学方法建立分子结构与性能的关系一直是化学工作者在基础理论研究中的重要课题之一.1947年,Wiener最先提出了分子的两个拓扑指数,并用它对分子的沸点,汽化热进行了研究.以后,又有不同的研究者探讨了Wiener指数与烷烃分子的摩尔折射率,摩尔体积,标准熵,密度等关系.1975年Randic提出了一个新的拓扑指数即分支指数,简称R指数.梅平等曾关联了烷烃的标准生成焓,标准燃烧焓,标准熵等物质的13种现代性质与R指数的关系.在Randic方法的基础上,Kier和Hall又提出了分子连接性指数的概念及其计算方法.     

链烷烃的热力学性质与分子拓扑指数的关系

<正>引言 在物质的结构与性能关系研究中,拓扑化学以其方法简单、准确性高、运用方便等优点受到了广泛的关注,Wiener最早提出了烷烃的拓扑指数,并用它研究了烷烃的沸点、生成热、表面张力、蒸汽压等性质。Platt等人用Wiener指数研究过分子的折射率、摩尔体积。本文作者也曾用Wiener指数研究过烷烃分子的密度变化规律,在已经问世的一百多种拓扑指数中,最成功及应用最广的要算是分子的连通性指数,它可用于烷烃的沸点及在水中的溶解度、药物设计、卤代烃的麻醉性、物质的气相色谱停留指数等研究。 本工作考虑到分子的连通性指数特别有利于描述分子的分支情况,求算了支链烷烃分子的连通性指数,并将指数与分子的标准生成热、标准熵、标准生成自由能相关联,取得满意结果。     

烷烃生成焓的定量结构性质关系研究

研究了烷烃生成焓的定量结构-性质关系。以量子化学参数和拓扑指数综合起来作为结构描述符,通过逐步回归方法建立了结构描述符和生成焓之间的校正模型。用留一交叉验证和外部测试集验证评价所建立模型的预测能力。对于所建立的模型,这两种验证的均方根相对误差分别为2.33和3.49。这说明建立的模型具有很好的统计意义和较高的预测能力,可用于预测烷烃的生成焓。     

烷烃分子蒸发焓与分子连接性指数的相关性研究

1前言近年来，用分子的拓扑指数关联液体物性并建立某种定量关系正受到国内外学者重视．对于烷烃分子的同分异构现象所引起的物性差异当用分子的拓扑指数关联时能取得较好的结果[1]．其中应用较多的是维纳（Winner）指数W和P。Greensields等曾建立了烧烃分子蒸发焓与W和P的经验公式[2]，但对烷轻同分异构体的△Hvb进行估算时必须知道正构烷的△Hvb，且计算复杂．此外Randic曾提出了分支指数（branchingIndex）的概念，之后Kier和Holl对此加以修正和完善，提出了分子连接性（molemlaconnectivity）概念及其计算方法[5]．研究结果表明，…     

分子的拓扑与饱和烷烃的常沸点汽化热

本文用图论方法研究了饱和烷烃的结构与物性之间的关系.提出了一个能够从分子的拓扑指数 F 直接预测常沸点汽化热的计算公式:△H_b=KF/F。应用该式对57种液态饱和烷烃的预测结果表明,计算值与实验值间的平均绝对偏差为0.62%。     

多溴代二苯并呋喃/噻吩热力学性质的定量构效关系

多溴代二苯并呋喃(PBDFs)是剧毒环境污染物,主要来源于溴系阻燃剂的燃烧和高温裂解过程,其性质与其结构有关;多溴代二苯并噻吩(PBDTs)的结构与其非常相似。通过计算多溴代二苯并呋喃和多溴代二苯并噻吩254个分子的原子特征值,利用分子图形学技术获得了一种新的连接性指数——路径指数mP,采用多元回归分析方法建立了PBDFs的分子总能量(ET)、标准焓(H0)、自由能(G0)、标准熵(S0)和恒容热容(c0v)以及PB-DTs的标准焓(H0)、自由能(G0)、标准生成焓(ΔfH0)和标准生成吉布斯自由能(ΔfG0)的定量结构-性质相关模型,相关性良好(r20.995),利用Jackknifed法检验了模型的稳定性和预测能力,Jackknifed检验的相关系数r2均在0.995以上,对标准熵预测的相对平均误差为0.52%,预测结果和文献值基本吻合。     

分子的拓扑与饱和烷烃的溶解度参数

本文提出了一个能从分子的拓扑指数确定饱和烷烃特性常数的方法,据此能够预测饱和烷烃从三相点到临界点广阔温度范围内的溶解度参数.预测的结果表明,计算值与实验值吻合很好.     

链烷烃的偏心因子和临界压缩因子定量构效关系

在拓扑化学理论的基础上,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,从而实现对有机化合物中原子的细微差异进行有效合理的表征;同时结合原子支化度对邻接矩阵进行扩展,构建平衡电负性指数AI,该指数对分子结构实现唯一性表征,具有优良的结构选择性;结合路径数P2和P3对链烷烃的偏心因子ω和临界压缩因子Zc进行研究。利用文中所构建的模型对二者进行预测,其计算值与实验值吻合良好,ω和Zc的相关系数分别是0.997 9和0.950 0,标准误差分别是0.002 6和0.023 0。为烷烃的偏心因子ω和临界压缩因子Zc的计算提供了一种新方法。     

用拓扑指数研究烷烃及其衍生物色谱保留指数

QSPR 已成为色谱领域中的有用工具,用于解释与预测各种物质的色谱行为.本文计算了117种烷烃及其衍生物的两类拓扑指数值:其一是基于原子类型特征的电性拓拓状态指数(En),其二为Kier的分子形状指数(mK).这些拓扑指数被用于关联117种烷烃及其衍生物的色谱保留指数(R.I.),经逐步回归与偏最小二乘法,建立了烷烃、环烷烃、脂肪醇及酮的R.I.与En、mK的4个最佳方程.它们的相关系数均在0.991以上,其计算值与其试验值基本吻合,优于文献结果.结果表明,这些模型能够解释烷烃及其衍生物色谱保留指数的递变规律.     

用拓扑学方法研究直链烷烃的物理化学性质

本文分析了直链烷烃的十三种物理化学性质的变化规律,将拓扑指数R与这些性质相关联,发现直链烷烃的一系列物理化学性质P与拓扑指数R存在一个普遍的经验公式对于不同的性质p、a、b、x的取值不同,结果表明:用本公式得到的计算值与实验值符合程度较好,可与目前文献报道的其他方法相比,且本公式统一、简单,使用方便。     

液相链烷烃热导率与其结构定量关系

应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)水平上对含有5～24个碳原子的部分液相链烷烃进行结构优化和量化计算其分子中各个原子间空间拓扑距离,并构建拓扑距离矩阵。结合分子中各原子的支化度,应用原子的平衡电负性对分子图进行着色,得到新型结构拓扑指数PX_m(m=1,2,3)。采用多元线性回归技术建立液相链烷烃热导率λ与PX_m(m=1,2,3)的定量关系拓扑模型,并用该模型对热导率λ进行预测与估算,结果表明实验值与预测值、估算值均很吻合。同时,采用留一法（leave-one-out）和外检验方法测试模型的内部稳定性和外部预测能力。与文献结果比较,本文所用参数少,计算简便,为液相链烷烃导热的研究提供了一种新方法。     

应用多层网络进行分子拓扑结构与物性的关联

应用具有极强非线性映射能力，且能以任意精度逼近函数的多层网络进行分子拓扑指数与性质关联。集中研究了烷烃的三个物性（沸点、临界温度和临界压力）与结构的关系，其中烷烃结构利用ａｄｈｏｃ指数描述；多层网络的学习算法则采用共轭梯度算法。所得结果良好，从而以非常简单的方式有效地实现了指数与性质的关联。     

量子拓扑指数法预测多氯联苯醚的热力学性质

应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)基组上优化和振动分析计算了多氯联苯醚（PCDEs）所有209种可能的分子空间几何结构,得到其各原子之间空间拓扑距离,并建立拓扑空间距离矩阵。结合分子中各原子的支化度,应用原子的平衡电负性对分子图进行着色,得到量子拓扑指数PX₁、PX₂。采用多元线性回归技术建立联苯醚和209种可能结构的多氯联苯醚PCDEs 3种少见报道的热力学性质--标准生成热、标准生成自由能和相对自由能与PX₁、PX₂的定量关系拓扑模型,并用该模型分别对不同热力学性质进行预测与估算。结果表     

用分子连接性指数关联和预测链烷烃的pVT性质

<正>流体的pVT性质在化工理论基础和应用研究中都具有重要的意义,通常采用经验关系式或基于一定理论模型的状态方程来描述.而流体性质与其结构存在着内在的、本质的联系,因此用于描述分子结构的分子拓扑指数可进行结构/性质的定量关联.本文基于分子拓扑指数,采用人工神经网络技术来研究烷烃的pVT性质.并假定物质的pVT性质与分子拓扑指数呈以下函数关系V=f(p,T,~mX_t)(1)函数f无统一的解析表达式且为一非线性函数.将分子拓扑指数对pVT性质的影响视为一个由拓扑指数空间到pVT性质空间的一个映射,即V=N(p,T,~mX_t)(2)在此映射关系中,N为神经网络,其权重参数可由部分物质的已知实验数据经神经网络训练后抽提得到,进而可对其他物质的pVT性质进行预测.1 分子拓扑指数的选择和计算     

拓扑指数法研究直链烷基芳基磺酸盐的构效关系

利用拓扑指数法研究了直链烷基芳基磺酸盐的分子结构与等效烷烃碳数和生物降解性的关系.根据分子结构的特点,用距离矩阵表征分子中原子的连接性,据此建立相应的定量结构性能关系式.计算了25个直链烷基芳基磺酸盐的等效烷烃碳数和19个直链烷基芳基磺酸盐的生物降解性,计算结果表明,计算值与文献值的相关系数分别为0.997 2和0.985 0,其相对误差范围分别为-14.38～0.46及-0.06～0.08.     

铁酸系列复合金属氧化物铝热反应焓的理论研究

运用密度泛函理论(DFT),在Material Studio程序包的GGA-PBE、GGA-BLYP、GGA-PW91泛函结合DNP基组水平上,计算了7种常见金属氧化物的铝热反应焓。将计算值与实验值进行对比,确定出最佳计算基组水平。在此基础上,对6种铁酸系列复合金属氧化物(CuFe2O4、NiFe2O4、CoFe2O4、MgFe2O4、ZnFe2O4、MnFe2O4)的铝热反应焓进行了理论计算,并运用盖斯定律导出其标准摩尔生成焓。结果表明,GGA-PBE/DNP方法计算的标准摩尔反应焓精度高、误差小,平均误差7.072kJ/mol;在GGA-PBE/DNP水平下,6种复合金属氧化物的铝热反应焓分别为-3 695.02、-3 388.53、-3 380.13、-841.06、-3 142.57和-2 738.40kJ/mol,与等量物理混合金属氧化物的铝热反应焓相差不大。6种复合金属氧化物标准摩尔生成焓为-992.96、-1 092.12、-1 090.13、-1 431.13、-1 185.15和-1 311.78kJ/mol。     

饱和烷烃的化学与分子的拓扑

本文以图论法为基础,从分子的拓扑结构入手探索和揭示结构与性能之间的本质联系,建立一个既能描述饱和烷烃化学火用的变化规律,又能准确预测其值的定量关系式。