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。     

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     

基于电性拓扑状态指数的烷烃密度定量结构-性质关系研究

研究了烷烃密度的定量结构-性质关系。以电性拓扑状态指数为结构描述符,分别用多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)建立了结构描述符和密度之间的校正模型。用留一交叉验证和外部测试集验证评价所建立MLR和ANN模型的预测能力。对于MLR模型,这两种验证的均方根相对误差分别为3.37和1.92。对于ANN模型,这两种验证的均方根相对误差为1.06和1.34。这说明建立的MLR和ANN模型都可用于预测烷烃的密度,但ANN模型优于MLR模型。     

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△Hf^0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1.57,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。     

优化温度相关力场预测正构烷烃热力学性质

为了实现不同温度下正构烷烃及其混合物热力学性质的准确预测,以正构烷烃（n-C₄~C₁₀）为训练集,通过对全原子OPLS-AA力场中非键相互作用参数（ε）的模拟优化,得到了ε与对比温度（T_r）以及正构烷烃碳原子个数（N_C）的经验关系式。利用该关系式计算出不同温度不同种类的正构烷烃的ε值,预测了正构烷烃纯物质及其混合物的黏度、密度、扩散系数等物性,并将新力场模拟计算值与理论估算值以及实验值进行比较。结果表明,采用优化温度相关力场预测烷烃及其混合物的物性与实验值最为吻合。密度、黏度和扩散系数的预测值与实验值的相对偏差分别小于2%、5%和10%,显著优于目前的理论方法和原OPLS-AA力场模拟计算的预测值。上述温度相关力场参数的确立,对于利用分子动力学模拟方法准确地预测正构烷烃及其混合物的热力学性质具有重要的实际应用价值。     

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.     

饱和烷烃的化学Yong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Ｙｏｎｇ的变化规律,又能准确预测其值的定量关系式。     

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。     

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。     

用热力学函数计算相图主要方法的综述

本文综述了使用热力学函数进行相图计算的各类主要方法，其中涉及到计算相图的几个主要原理：体系自由能最小化的方法、平衡各相中的组元i偏摩尔自由能相等的方法和自由能曲线直接构筑的方法。并且对计算相图的研究观状和前景提出了一些看法。