分子結構分區(qū)方法及在定量結構-色譜性質相關研究中的應用.pdf

1、有機化合物結構與性質定量相關的研究，實際上涉及化學學科一個根本性問題一即如何從物質的化學成分與結構出發(fā)定量預測其化學特性。定量結構.色譜性質相關研究被廣泛用于預測和解釋各種有機物的氣相色譜保留值和氣相色譜響應值等色譜性質。以分子圖論為基礎的拓撲指數是定量結構.色譜性質相關的研究中非常重要的一類分子結構參數，但傳統(tǒng)的拓撲指數往往只反映了分子整體結構信息而忽略了分子結構特征的局部信息，同時滿足選擇性和相關性的也不多，且大多數拓撲指數只提供了

2、原子間連接的信息，不適于含異種原子及含多重鍵的化合物，因此，本論文從當前定量構效研究的發(fā)展現狀出發(fā)，從化合物的分子結構入手，提出和拓展了能反映分子整體和局部結構信息且計算簡單、易于運用的各種拓撲指數，通過化學計量學方法，建立了定量結構-色譜性質相關關系模型從而實現了對各類有機物色譜保留和響應性質參數的準確預測。論文主要涉及三個方面： 一.甲基烷烴色譜保留指數的預測(第二章)：昆蟲能產生大量包含21-37個碳原子的甲基烷烴，昆蟲身

3、體表面所含的這些特殊化學組分可能引起昆蟲相互間的攻擊或與性激素有關的活動，確定它們的結構對合成有效的昆蟲性誘劑就顯得十分重要。對這些烷烴最主要的分析方法是氣相色譜法和氣相色譜-質譜法，但由于它們之間結構差異很小，色譜峰常重疊，質譜圖又很相似，難以從實驗獲得準確的定性數據，因此采用結構.色譜保留指數相關關系的研究對這些烷烴的分析具有重要意義。本文根據這些甲基烷烴的分子結構特征及色譜分離機理，提出了分子分支指數MTI等分子拓撲指數，對207

4、個甲基烷烴的色譜保留指數作出了準確預測。 二.對于取代烷烴RX化合物，可以看作是由烷烴RH的一個氫原子被極性基團X(或鹵素原子)取代而成。RX與RH相比，RX有明顯的極性，因而R的性質主要受三方面因素的影響：(1)烷基R(2)取代基X，(3)R與X的相互作用。我們稱之為取代烷烴性能的分子結構分區(qū)處理方法?；诜肿咏Y構分區(qū)處理方法，文中分別從烷基R和取代基X兩方面提取了分子極化效應指數MPEI、修正的內分子極化效應指數IMPEIm

5、等能充分反映有機化合物分子結構特征的分子拓撲指數，建立了定量結構.色譜保留指數模型用于飽和酯、飽和及不飽和醛酮、各類含氧化合物、各類巰基化合物的氣相色譜保留指數的預測，色譜保留指數的預測值與其實驗值較吻合，統(tǒng)計分析結果表明預測模型穩(wěn)健可靠。(第三、四、五、六章) 三.各類有機化合物的氣相色譜校正因子的預測(第七章)：在氣相色譜定量分析中，不管是使用內標法還是使用歸一化法都需要引入校正因子，雖然校正因子可以通過文獻和實驗得到，但文