预测烷烃密度的新方法——基团键贡献法.pdfVIP

维普资讯 3。 ， 有机化学 YOUJI HUAXUE，1999，19，304～308 研究简报 预测烷烃密度的新方法——基 团键贡献法 e ．{1 — 垂克堡～ f、 (洛 阳师范高等专科学校化学系 洛阳 471022) 摘要 根据分子结构的特点 ，通过用染色矩阵和邻接矩阵对分子结拘进行矩 阵化表征，发展 了一种根据分子 结构信息烷烃密度 的新方法一基团键贡献法。该方法有机地将基团贡献法和化学键贡献法结合在一起 ，既考虑了 分子中基团的特性 ，又考虑 了基团之间的连接性 (化学键)，具有基团贡献法和化学键贡献法的特点。对 658种烷 烃的计算结果表明，密度预测值十分接近实验值 ，平均误差o．245％，进一步外推对聚乙烯、聚丙烯和聚 1一丁烯等 、 聚合物的密度进行预测，也取得— 人满意的结果。 当 关键词 ! 聪型 堕鎏，堡 、 · J、 口 结构性能关系的研究，是化学 中一个十分活跃 的研究领域 ，根据分子结构预测化合物 的性能是 化学工作者的任务。多年来 ，国内外许多研究者作了大量的工作 ，发展了许多根据分子结构信息预 ‘ 测化合物性能的方法 t-。根据历史的发展 ，这些方法大致上可分为原子贡献法 、基 团贡献法和化 学键贡献法三大类 。最初发展的是原子贡献法，由于对分子结构的区分能力较差 ，其应用范围受到 t 一 定限制 ；随后又发展 了基 团贡献法和化学键贡献法 ，尽管这两种方法能够在一定程度上反 映分子 结构的差别，但对 同分异构体的区分性不能令人满意 ，对性能的预测精度仍不够理想。在实际应用 ． 中，往往是将上述几种方法 “混合”起来使用，例如 ，在原子贡献法中引入化学键校正项 ，即对某些特 定 的化学健进行校正，这就是将原子贡献法和化学键贡献法混合使用 ；或者在基 团贡献法 中}f人化 学键校正项 ，即将基团贡献法和化学键贡献法混合使用 。 目前应用较广 的基 团贡献法和化学键 贡 献法在预测化合物的生成热、沸点、摩尔折射度 、摩尔体积 、临界参数 、表面张力 以及混合物 的性质 中均采用了 “混合方法”。近年来 ，拓扑学的发展及其 向化学领域的渗透为结构性能关系的深入研 、 究提供了一种有力的工具 3，本文根据分子结构的特点 ，通过拓扑方法将基团贡献法和化学键贡献 法有机地结合在一起 ，发展一种预测化合物性能的新方法一基 团键贡献法 ，该方法 既考虑分子 中基 、 团的特性，又考虑基团之间的连接性 (化学键)，因而具有基团贡献法和化学键贡献法的特点，是基 团贡献法和化学键贡献法的进一步发展。对 658种烷烃的计算结果表 明，基团键贡献法的密度预 ． 测值十分接近实验值，对聚乙烯 、聚丙烯、聚 一1一丁烯等聚合物的密度进行预测，也取得了令人满 意的结果 1 基本原理和方法 结构决定性能是化学 中的一条基本规律 。化合物 的性能不仅与分子 中原子 的种类和数 目有 、 关 ，而且更与原子 的连接性有关 。为揭示结构与性能之 间的定量关系 ，我们用拓扑方法对分子结构 进行表征。隐氢图是结构性能关系研究中广泛应用的分子图，尽管隐氢 图能够反映分子结构的一 · 般特征，但难 以全面反映分子结构的信息，作者在前文[45·]工作的基础上 ，用色图_6]方法增加分子 1997—12—28收稿