分子连接性指数的新定义

在原子价电子层结构的基础上提出了原子结构半径和键参数的概念 ,并将其引入分子连接性指数中 ,重新定义了顶点原子的连接性值 ,设计了适用于有机体系和无机体系的系列连接性指数 .新的分子连接性指数物理意义明确 ,方法简单 ,不需要任何实验数据 .实际应用表明 ,新分子连接性指数不仅保留了原分子连接性指数的优点 ,而且将分子连接性指数的应用范围扩大到了含多种杂原子的有机体系和含过渡元素的无机体系 .

键连接性指数的建构及其在有机体系中的应用研究

以化学键为基础建构了键连接性指数及分子键连接性指数 ,该指数同时考虑顶点原子的化学特征及键的性质 .对于任意化学键 ,键连接性指数Si=1+ΔIR · (Z1 -h1 )m2n1+(Z2 -h2 )m1 n2,分子键连接性指数S为 ∑mi=1Si 或∑mi=11 Si ,其中 ,Z1 ,Z2 为化学键键连原子的价电子数 ;n1 ,n2 成键原子的价层最高主量子数 ;m1 ,m2 为成键原子的氧化数 ;h1 ,h2 为与成键原子相连的氢原子个数 ;ΔI为成键原子的电负性差 (ΔI≥ 0 ) ;R为化学键的相对键长 .与以顶点为基础的价连接性指数不同 ,该指数不仅能方便而有效地应用于饱和碳氢体系亦能有效地应用于含多重键的不饱和体系及含杂原子的有机体系 .研究了饱和碳氢体系标准生成焓 ,不饱和碳氢体系和酮、醚、酯体系在水中的溶解度和辛醇 水分配系数 ,卤代甲烷体系的标准生成焓 ,卤代苯体系辛醇 水分配系数 。

价连接性指数^mX与有机污染物lgK_sw的相关性

定义新的价连接性指数m XA、m XB用于有机污染物的定量结构 -活性相关性研究中 ,发现 m X与 1 38种 6个系列的有机污染物的分配系数具有良好的线性关系 ,相关方程为 :lg Ksw=0 .1 342 0 XA- 0 .1 1 72 1XA+ 0 .1 1 91 0 XB+ 0 .0 3961XB- 1 .6366,相关系数为 0 .971 3。使用相关模型对 lg Ksw的估算结果 ,非常接近或优于文献方法。本法还具有计算简单 。

用连接性指数估算与预测无机物晶格能

提出原子点价连接性指数（ ｍＸ） 及其逆指数（ ｍ－ｘ）．采用逐步回归方法，建立４７ 种无机物晶格能Ｕ 与１ Ｘ，０－ｘ 的回归方程为： Ｕ＝ １ ３２１ ．８２ ＋３３７ ．０７１ Ｘ－２ ３８０ ．１００－ｘ ，Ｒ＝０．９９９ ６．其估算值优于Ｕ 的理论值，对１０

基态原子价壳层电子能级连接性指数与元素的电负性

构建了基态原子价壳层电子能级连接性指数 (mVEI) ,m =0 ,1,2 ,… ,它对基态原子实现唯一性表征 ,其中0 VEI,1VEI对原子具有良好的结构选择性 .以0 VEI,1VEI,价壳层电子总离子化能 ( niEi)和总价电子数 ( ni)为基本参数 ,定义了元素的电负性 :XN=0 .44 40 6 7+1.190 6 5 3(1- 1.32 775 / ni) (0 VEI) - 3.15 46 75 (1VEI) +0 .134 5 91·( niEi/ ni) .用上式给出了周期表中主族元素、副族元素及惰性元素的电负性 .结果表明 ,新电负性标度XN 与目前流行的Pauling标度颇为一致 .进一步从价轨道能级连接性指数确定了碳原子的sp ,sp2 ,sp3 杂化轨道的电负性 .

一种修正分子连接性指数杂原子点价的新方法

提出了一种对分子连接性指数中杂原子点价进行修正的新方法,新点价统一了碳原子与其它杂原子点价的定义公式,使杂原子的价点价与非价点价的定义具有了唯一性.对原点价的一些不足,尤其是在处理高氧化态原子时得到显著改进,且保持了碳原子与原定义的非价和价点价具有相同的数值,并继承了分子连接性指数原有的好的性质.新点价物理意义明确,具有与原子电负性相近的定义,其价与非价之差与原子的Mulliken电负性有很好的相关性,且在保持了与体积具有良好相关性的基础上,在处理原子的电性性能上有明显改进.进一步明确了价与非价指数的概念,并提出了杂原子取代效应的概念.实际计算应用表明,新点价在处理杂原子,尤其是具有高氧化态和不同氧化态的原子上有明显的改进.

QSAR计算中的分子连接性指数法

本文介绍了分子连接性指数法的原理及各阶指数的计算方法,以及在QSAR计算中的应用实例,并对特殊连接性指数的用法作了分析.

分子价连接性指数中杂原子价点价计算新方法及应用

对分子价连接性指数中杂原子点价δvi 的计算方法进行了改进 ,提出了一种计算杂原子价点价δhi 的新方法 ,认为分子中某一杂原子i的价点价δhi 值不仅与它的价层电子数Zi、最高主量子数ni 以及结合的氢原子数目hi 有关 ,还与它所在的族数Ni、隐氢图中连接的其他原子的数目mi 以及杂化方式Lp有关。杂原子i的δhi 值与该原子i的Pauling电负性具有相近的物理意义。用由δhi 构成的分子价连接性指数nχh(n =0 ,1,2 )研究了取代芳烃和烃衍生物的物理化学性质和生物活性 ,结果表明 ,1χh 比1χv有显著的改善 ,计算值与实验值接近的程度更高。

多氯代二苯并呋喃的结构信息连接性指数与其在不同色谱柱上的气相色谱保留行为的关系

在分子连接性指数的基础上 ,建立了化合物结构信息连接性指数 nχH(n =0 ,1,2 ,… ,m) ,即 nχH =∑(δiH·δjH·δkH·… ·δmH) -0 5,其中 1阶和 2阶结构信息连接性指数为 :1χH =∑(δiH·δjH) -0 5,2 χH =∑(δiH·δjH·δkH) -0 5,并计算了 135个多氯代二苯并呋喃分子的1χH 和2 χH 值。发现1χH 或2 χH 或1χH 和2 χH 与多氯代二苯并呋喃在不同色谱柱上的气相色谱保留指数 (RI)和相对保留时间 (RRT)有很好的相关性。各样本总体模型即定量结构 色谱保留关系 (QSRR)相关模型的相关系数均在 0 96以上 ,且物理意义明确 ,计算简单 ,使用方便。

价连接性指数与卤代苯、酯的溶解度及辛醇/水分配系数定量关系的研究

在分子图的邻接矩阵基础上提出了一个新的价连接性指数mG,该指数易于计算,对卤代苯和酯有较高的结构区分能力.用连接性指数mG研究了卤代苯和酯的溶解度和分配系数,给出了相关方程.结果表明,溶解度和分配系数与价连接性指数呈良好的线性关系,预测值与实验值较为吻合.

改进了有价连接性指数及其应用实例——δ_i^-和δ~v在结构/性质相关中的比较研究

对价连接性值δｖ实行了改造，重新定义了价连性值δ－ｉ，认为分子中某一原子的特征数值δ－ｉ与某原子的价电子数、成键电子数、价电子层的最高主量子数有关。对于碳氢体系，顶点的连接度、δｖ、δ－ｉ具有相同的数值。对于含杂原子体系，δ－ｉ具有更大的适用范围，给出两个例子论证之。同时，δｖ、δ－ｉ具有相似的定义形式，所以由δｖ构成的各级价连接性指数ｍＸｖｔ的方法可以完全移植过程，由δ－ｉ构成的拓扑指数记为ｍＸ－ｉ。作为检验，用１Ｘ－研究了３６种卤代苯的水溶解度和辛醇／水分配系数，结果１Ｘ－比１Ｘｖ有显著改善。

连接性指数对脂肪醇的QSPR/QSAR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。定义原子特征值fi=1+∑hij，并在邻接矩阵的基础上，建立该化合物的连接性指数^mG，^mG=∑(fi·fj·fk……)^0.5，其中，^0G=∑(fj)^0.5,^1G=∑(fi·fj)^0.5。^mG对脂肪醇异构体具有很强的区分能力，且^0G与醇的－lgSw,lgKow均有良好的相关性，复相关系数均在0．99以上。^0G具有物理意义明确，计算简单等优点。

估算多氯联苯在鱼体内生物富集因子的分子连接性指数模型

根据 40个 PCB在鱼体内生物富集因子 ( BCF)的实测数据建立了分子连接性指数估算模型 .模型可决系数 0 .91 1 ,平均误差 0 .1 95个对数单位 .通过比较发现 ,对于单一类别化合物分子连接性指数模型比片段常数模型更精确 ,对分子整体结构特征的描述效率更高 ,但片段常数模型具有物理意义明确、变量选择及模型调整灵活的优点 .

分子连接性指数法预测多氯联苯醚(PCDEs)的理化性质

通过计算多氯联苯醚 (PCDEs)所有 2 0 9种可能分子结构的分子连接性指数 ,以 10 6种PCDEs理化性质的实验值为建模样本 ,建立并优选了PCDEs的饱和蒸气压 (P0L)、水溶解度 (Sw)和正辛醇 水分配系数 (Kow)的定量结构———性质相关 (QSPR)方程 ,检验结果表明方程相关性显著。在此基础上对其余 10 3种文献中尚未报道实验值的PCDEs的上述参数进行了预测。利用得到的预测值 ,进一步给出了另外 3种理化性质———亨利常数 (H)、空气 水分配系数 (Kgw)、空气 正辛醇分配系数 (Kgo)

用新型连接性指数与神经网络预测取代苯酚和取代苯甲酸生物降解性

基于Kier和Hall的分子连接性指数及邻接矩阵,定义新型分子连接性指数mKvt,并计算了30种取代苯酚和取代苯甲酸的分子连接性指数。经最佳变量子集回归建立了25种有机污染物生化需氧量(BOD)与2Kpv、5Kpv的定量结构-生物降解相关性(QSBR)模型,该模型判定系数R2、逐一剔除法(LOO)的交互验证系数Q2及Kubinyi函数(FIT)分别为0.818、0.776和3.410,该模型具有高度的稳定性及良好预测能力。据此模型可知,影响有机污染物BOD的主要因素是取代基的电子效应以及分子的柔韧性、折叠程度等空间因素。将这2个结构参数作为人工神经网络的输入层结点,采用2∶5∶1的网络结构,利用BP算法获得了一个令人满意的QSBR模型,其R2和标准偏差s分别为0.967和3.688,表明BOD与2Kpv、5Kvp具有良好的非线性关系。由此可见,新建的连接性指数对有机物生化需氧量的表征是合理有效的,可望在物质构效关系研究中获得广泛应用。

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δzi 的新方法 ,以δzi 为基础建构的新的分子连接性指数为mXz=∑ (δzi·δzj·δzk…… ) -0 .5,其中0 Xz,1Xz 的定义为 :0 Xz=∑ (δzi) -0 .5,1Xz=∑ (δzi·δzj) -0 .5,并研究了0 Xz,1Xz 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0 Xz,1Xz和碳原子数N为结构参数分别与 80个单烯烃、39个单炔烃、16 9个不饱和链烃 (包括烯烃、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 82 2 433-0 0 133346 0 Xz-0 0 6 383791Xz+ 0 0 1112 2 9N (R =0 99895 ,F =2 0 2 783 6 5 ,s =3 36 ) ;单炔烃 ,log(797 4 7-bp) =2 80 9912 -0 0 10 83740 Xz-0 0 86 45 40 1Xz+ 0 0 2 330 2 8N (R =0 99935 ,F =986 5 7 36 ,s =3 6 5 ) ;不饱和链烃 ,log(741 2 6 -bp) =2 7795 2 6 + 0 0 1943880 Xz-0 0 5 1915 81Xz-0 0 2 110 47N (R =0 9946 7,F =82 387 2 6 ,s =7 74) .应用这些经验公式可以预测不饱和链烃的沸点 .

根据分子连接性指数估算非极性有机化合物在鱼体中的生物富集因子

研究了有机化合物在鱼体中的生物富集因子（ＢＣＦ）与分子连接性指数（ＭＣＩ）之间的定量关系．通过逐步回归分析，以８０种非极性化合物ＢＣＦ实测值为基础，建立了根据ＭＣＩ估算ＢＣＦ的定量模型．利用Ｊａｃｋｋｎｉｆｅ法按分组和单个化合物随机抽取等方式对模型稳健性进行检验．结果显示回归方程的可决系数（Ｒ２）表现出较强的统计稳健性，但个别化合物的存在对模型精度有一定影响．在不同类别化合物与模型ＪａｃｋｋｎｉｆｅｄＲ２的关系研究中发现，结构相对简单和复杂的３类化合物对模型影响较大，其中氯代脂肪烃在模型中起核心作用．比较了ＭＣＩ回归模型与根据ＫＯＷ建立的回归模型．就所研究的８０种非极性化合物而言，前者平均误差（０．２８８个对数单位）小于后者（０．３０２个对数单位）

改进的边价连接性指数及其应用

由成键原子的轨道电负性 χp 定义键校正参数Sj,Sj 反映了边j的不同成键情况 根据直接与边i相邻的化学键的数目及其键校正参数Sj,定义了边i的边价fi.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、1F及端基数 (N)与 16 3种链烃 (烷烃、单烯烃、双烯烃及炔烃等 )、 72种脂肪族醛酮的沸点(Tb)关联 ,得到良好的数学模型 .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 .

用原子序数连接性指数研究烷基衍生物的标准生成焓

通过对杂原子染色给出每个非氢原子的序数 (fi) ,它对分子中非氢原子实现唯一性表征 .基于邻接矩阵和fi建立新的连接性指数 (mF) ,其中 1F对烷烃及其衍生物具有良好的结构选择性 ,拟合 42种烷基衍生物的标准生成焓(ΔfHθm)与 1F的直线与曲线方程为 :-ΔfHθm=- 131.98+10 1.76 1F ,r=0 .9884,-ΔfHθm=- 2 4.5 5 +2 7.34 1F1.75,r=0 .995 6 .相关性明显优于文献报道的研究结果 (其r为 0 .2 930 ) .