《有机化合物结构型和凝聚型性质同系递变的拓扑学研究》

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定量构效关系(QSPR/QSAR)通过借助化合物分子的结构参数,用数学模型描述化学品结构与生物活性或物化性质的定量关系。通过这些数学模型,人们可以预测化合物的分子结构发生一定变化时,其生物活性或理化性质发生一定的增加或减少量。QSPR/QSAR研究不仅可以预见性地筛选、合成一些特殊生物活性、特殊物化活性、环境友好的化学品,并且能够对理解化学品的作用机理及物化特性效果等均具有指导作用,从而帮助人们有目的的合成新的生物活性分子和功能分子。定量构效关系研究通常包括物质结构参数的提取;结构参数的选取;定量构效关系模型的建立以及具体模型的解释、验证和应用等。如何提取出表达物质结构特征的结构描述符及定量构效关系是本研究的关键。本研究从整体出发考虑了不同化学环境下原子间的差异,在电负性均衡原理的基础上通过利用逐级加合均分法计算分子图中顶点原子的平衡电负性,并用原子的平衡电负性对分子图进行着色,在距离矩阵的基础上结合分子中各原子的支化度构建一种能表征杂原子、多重键的分子结构特征的拓扑指数,用ND指数对直链和支链烷烃的加和型性质、结构型性质及凝聚型性质的同系递变规律进行研究。研究结果表明直链和支链化合物的加和型性质可用P=aND1+bND2+cND3+d来定量描述,凝聚型性质可用ln(Pok-P)=aND1+bND2+ cND3+ d来定量描述,模型物理意义比较明确,且具有总体的稳健性和优良的预测能力。

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