应用分子结构拓扑指数计算烷烃沸点

应用分子结构拓扑指数计算烷烃沸点郭子红（北京理工大学化工系）计算烷烃沸点的结构参数法由于其不能区别不同异构体之间存在的性质差异而受到限制，因而只能在特定的范围内使用。１９４７年Ｈ．Ｗｉｅｎｅｒ提出分子结构拓扑指数的概念，并指出其与有机物理化性质有一定...     

用拓扑指数预测LAS的界面张力行为特征值

用拓扑方法研究了LAS的EACN值与分子结构的关系.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.据此提出一个结构基础明确的定量关系式,其复相关系数大于0.99.对LAS各种异构体的预测结果与实验规律一致.应用这一定量关系式,不仅能够合理表征LAS的结构性能关系,而且有助于揭示物质结构与性能之间的关系.     

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     

用于复杂有机化合物热容预测的一个新的拓扑指数

<正> 引言 化合物的理化性质主要由分子的几何结构和电子结构所决定,如何直接从分子结构预测化合物的理化性质已成为近几年来计算机化学的主要研究内容之一.利用拓扑指数与化合物的理化性质建立定量结构-性质/活性关系(QSPR/QSAR)来对化合物的性质/活性进行预测和评估则是一条十分简便的途径,引起了人们的极大兴趣.目前,拓扑指数法已广泛用于化学、化工、生物化学、环境科学、药学以及毒理学等领域,拓扑指数(即图不变量)就是用某种数学量来表征化合物的分子结构.虽然目前已提出了一百多种拓扑指数,但真正能适应含杂原子、多重键等复杂体系的却廖廖无几.为此,作者最近提出了一个新的拓扑指数Xu,并成功地用于烷烃的沸点等理化性质的预测.本文进一步将Xu指数推广到含多重键、杂原子的化合物体系以期对化合物的热容进行预测.     

拓扑学原理在化学化工中的应用

从拓扑学原理出发,引入了拓扑指数的概念,并用拓扑方法研究分子结构-理化性质、结构-活性、结构-保留及阴离子表面活性剂结构-HLB值定量关系。同时探讨了拓扑化学反应控制原理及其在合成化学与工业生产中的应用。     

LAS的EACN值与分子结构关系的拓扑化学研究

用拓扑方法研究了LAS的EACN值与分子结构的关系。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。据此提出一个结构基础明确的定量关系式。对C12~C20LAS的计算结果表明,计算值与文献值的一致性令人满意。对LAS各种异构体的预测结果与实验规律一致。应用这一定量关系式,不仅能够合理表征LAS的结构性能关系,而且有助于揭示物质结构与性能之间的关系。     

新型广义相关指数与有机化合物沸点相关性研究

将“面向用户”实际应用的观点及对目标问题“自适应性”的思想引入到分子结构表征当中。通过定义广义相关函数、性质相关参数以及距离关系函数等概念,基于分子拓扑图形特征和顶点连接方式提出了一种新型分子结构性质表征方法：广义相关指数(generalized correlative index, GCI)。尝试使用GCI指数对3类有机化合物常压沸点(NBP)进行了系统的定量构性关系(QSPR)研究,所得回归模型复相关系数皆在0.99以上。研究结果表明,GCI指数具有良好的化学结构选择性和优良的物理化学性质相关性。     

单一手性碳纳米管旋光异构体分离与物性研究取得进展

<正>碳纳米管因其一维的管状分子结构,表现出优异的力学、电学和光学等性质,在微纳光电子器件、生物医药、新能源材料等方面具有广阔的应用前景。碳纳米管特殊的性质来源于其结构。原子结构排列上的微小差异将导致碳纳米管光电性质的巨大区别。如:碳纳米管由于结构的不同可以是金属性的,也可以是半导体性的;每一种手性碳纳米管有一对左右螺旋对称的镜像体,表现出相反的旋光特性(被称作旋光异构体),等。宏量获取单一结构、均一性质的碳纳米管是研究其性质,推动其应用的关键。现有的碳纳米管生长技术或生长后处理技术均很难制备单一结构的碳纳米管,严重阻碍了碳纳米管性质和应用研究。     

萃取精馏溶剂的选择(Ⅰ)溶剂分子QSPR的人工神经网络模型

在分子模拟的基础上选择萃取精馏溶剂首先要建立描述溶剂分子结构与其性质之间定量关系(QSPR)的数学模型。本文采用分子连接性指数(MCI)表示溶剂分子的二维拓扑结构,它不仅可以表示构成分子的原子或基团的种类与数目,而且还可以反映原子或基团之间相互连接的特征;而溶剂主要的性质指标,如选择性与溶解性,都是无限稀释活度因子γ∞的函数。由于分子结构与γ∞之间的关系十分复杂,所以利用人工神经网络(ANN)模型描述溶剂的QSPR。组建了具有广泛代表性的数据库,并采用BP算法对ANN模型进行训练,证明训练成熟的ANN模型可以更准确地计算γ∞,优于当前普遍使用的UNIFAC方法。     

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.     

金莲花挥发性组分色谱保留值的构效关系研究

为了研究金莲花挥发性组分的色谱保留性质,基于分子价连接性指数(mXtV)和原子类型电性拓扑状态指数(Ek),构建金莲花挥发性组分分子结构与色谱保留时间的定量构效关系模型,其多元线性回归方程的相关系数为0.987,并用Jackknife法对模型的稳健性进行检验,其相关系数均在0.985~0.989之间,具有高度的稳健性和良好的预测能力,有效地揭示了影响金莲花挥发性组分色谱保留时间的本质因素。     

阴离子表面活性剂HLB值与结构关系的拓扑化学研究

用拓扑方法研究阴离子表面活性剂HLB值与分子结构的关系。根据分子结构的特点,用距离矩阵表征分子中原子的链接性。通过回归分析得到一个结构基础明确的定量关系式,其复相关系数为0.999972。用拓扑方法研究阴离子表面活性剂HLB值与分子结构的定量关系是一种新的尝试,补充和完善了QSPR,引入的的拓扑参数Wn、S和Sn与HLB值相关性高,而且计算简便,物理意义明确,提高了预测结果的合理性和准确性,为众多的同名系列化合物HLB值的预测和评价提供了一种新的方式和手段。应用这一定量关系式,不仅能够合理表征阴离子表面活性剂的结构性能关系,而且有助于提示物质结构与性能之间的关系。为阴离子表面活性剂的研究、产品开发、实际生产和综合应用提供重要的参考数据。     

QSPR在有机物燃烧特性预测中的应用和进展

定量结构-性质相关性(QSPR)研究将有机物结构特征表征方法和各种统计建模工具相结合,研究有机物结构与其各种性质之间的内在关系.它不仅可以揭示物质性质与分子结构之间的定量函数关系,而且为工程上提供预测有机物性质的有效方法,因此在众多领域得到了广泛的应用.阐述了QSPR研究基本原理,论述了其在闪点、自燃点、爆炸极限等化学物质燃烧特性预测中的应用和进展,并对各性质的不同预测模型进行了比较,分析其优缺点及适用范围.对实验样本设计、分子结构表征及建模方法选择等的研究现状和发展趋势进行了讨论,提出了QSPR在安全科学研究中的应用前景和发展方向.     

QSAR模型各参数对草酸铅阴极还原反应电流效率的影响

通过实验验证,草酸铅阴极还原过程的添加剂分子结构-性能(QSAR)模型所描述的原料浓度、溶液温度、电流密度以及添加剂结构等参数与阴极电流效率之间的关系与实际情况相符,结果证明,该模型能较好地预测各参数对电流效率的影响作用。得到了各参数在铅阴极还原过程中对电流效率的影响规律:溶液pH值由草酸浓度控制为宜;在一定范围内,电流密度越大,温度越低,电流效率越大;表征添加剂分子结构的Am1指数越大电流效率越小,Am2、Am3指数与电流效率关系则相反。     

核磁共振在炸药中的应用(二)

(二) 应用一、结构分析核磁共振主要用于有机化合物的结构分析。我们知道不同分子结构表现了各不相同的核磁共振参数特征。利用核磁共振参数之间及它们与分子结构间严密的制约关系,确定化合物的结构、非予定反应产物的鉴定、化合物立体化学的研究以及“未知”化合物的判别。(如     

醇类异构体气相色谱保留指数的分子拓扑研究

用相对键长代替拓扑距离,并根据距离矩阵,提出一个可以表征含有杂原子的相对距离指数K。K与30种醇类异构体在3种不同固定相（PEG-1500、PEG-20M、OV-101）上的气相色谱保留指数（RI）显著相关,相关指数均大于0．99,计算值与实验值很好吻合,平均相对误差分别为0．64％,0．28％,0．26％。     

改良人工神经网络方法预测烷烃物理性质

引言近年来,图论不变量用于定量构效关系（QSAR)和定量构性关系（QSPR）研究已引起许多化学家和其他相关科学家的极大兴趣,发表了许多有关图论指数的优秀论文．Randic指出一个新的图论指数至少应具有对各种异构体的良好分辨能力和与物质物理性质的高相关性．然而,已有的指数较难同时满足这两个基本条件．为此,前文基于分子结构的两个最基本特征即原子间距离和相互连接边数,提出了一种称之为分子距边矢量(简称MDE矢量）的新图论参数,并已证明该矢量对于150个烷烃具有良好的分辨能力和性质相关性,并以多元线性回归方法对烷烃沸点…     

脂肪醇味阈值的拓扑研究

基于脂肪醇分子结构特征与化学拓扑环境定义了4种结构参数:距离连接性指数(G)、取代基指数(F)、取代基位置指数(T)和羟季原子指数(Q),其中G、T对脂肪醇分子具有良好的结构选择性。使用这4种参数及路径数(P4)、碳原子数(X)与99种脂肪醇的味阈值进行拟合,建立了令人满意的定量结构-味阈值模型:pOL=2.365-1.2811G+0.480Q+5.356×10-5F-8.176×10-6T+0.494X-0.00231P43,n=99,R=0.886,F=56.119,S=0.505。经Jackkn ife法检验,该模型具有稳健性,它的计算值与实验值较为吻合,优于目前文献的研究结果。这些指数有望广泛应用于物质构效学领域。     

人工神经网络预测阴离子表面活性剂的临界胶束浓度

根据定量结构-性能关系原理,利用人工神经网络模型,采用Wn、S和Sn三种拓扑指数描述阴离子表面活性剂的分子结构并作为网络输入,预测阴离子表面活性剂的临界胶束浓度。确定了网络参数,利用43组数据对网络进行训练和预测,并与文献值进行了比较。结果表明,预测精度较高,说明人工神经网络方法具有很好的预测能力。     

用新的路径定位指数和神经网络研究多溴联苯醚理化性质

基于溴取代基及共轭母体的结构特征,定义一种新的路径定位指数mP,并计算了209种多溴联苯醚分子的电性拓扑状态指数E9和电性距离矢量M26,这3个指数对有机污染物呈现出良好的结构选择性。采用多元回归方法对多溴联苯醚(PBDEs)的色谱保留时间(tR)、正辛醇/空气分配系数(lgKOA)、超冷流体蒸气压(lgPL)及其毒性等性质与分子结构指数进行关联,建立的4个预测模型的相关系数分别达到0.991、0.997、0.998和0.904,标准偏差分别为0.031、0.104、0.100和0.358。将3个指数作为BP神经网络的输入层神经元,采用不同的网络体系结构,获得了令人满意的预测理化性质的神经网络模型,所得结果明显优于多元回归方法,结果显示多溴联苯醚的理化性质与0P、E9和M26具有良好的非线性关系。