用AM1法预测多氯代二苯并-对-二恶英类化合物的正辛醇/水分配系数

采用Chemoffice8.0中的MOPAC-AM1算法对75个多氯代二苯并一对-二恶英(PCDDs)化合物的6种量子化学结构参数进行计算,并将计算得到的分子结构参数作为描述符引入QSAR研究,运用多元逐步回归法建立了PCDDs的正辛醇/水分配系数的定量结构-性质关系模型(R2为0.966),并用t-检验对各变量进行了检验.检验结果表明,本模型的预测能力优于单苯环氯取代指数法和拓扑量子方法得出的模型.     

拓扑指数X用于硫醇/硫醚的QSPR研究

通过对40余种硫醇/硫醚分子的拓扑结构特点的研究,定义了一种拓扑指数X,并运用回归分析方法研究了硫醇/硫醚的气态标准生成热Hf,298°、气态标准熵S298°、气态标准生成自由能Gf,298°、沸点TBP等多种物理化学性质与拓扑指数X的相关性,建立了定量结构-性质相关(QSPR)模型.结果表明,所建立的QSPR模型方程具有良好的稳定性和预测能力,较好地揭示了这些物理化学性质的变化规律.     

拓扑邻接电负性指数法预测多氯代联苯醚(PCDEs)的理化性质

将PCDEs分子中苯环上的原子或基团(C、O、CH和CCl)作为分子碎片,构建分子的邻接矩阵.再以相应原子或基团的均衡电负性构建行矩阵.结合行矩阵和邻接矩阵,计算得到一个新的指数--拓扑邻接电负性指数(TAEI).以107个PCDEs的理化性质实验值为建模样本,用线性回归方法,建立PCDEs的饱和蒸气压(PL°)、水溶解度(SW.L)和正辛醇/水分配系数(Kow)的定量结构--性质相关(QSPR)模型,有良好的相关性(R＞0.97).特别是对饱和蒸气压(PL0),获得了比已报道的量子化学方法更好的结果.用LOO法检验模型的稳定性和预测能力,所得交互检验的相关系数均在0.95以上.结果表明所建模型复相关系数高、稳定性好、预测能力强.图4,表1,参10.     

基于DFT与量子拓扑学的氯代二苯并呋喃QSPR研究

为了研究多氯代二苯并呋喃(PCDFs)在云杉针叶和飞灰表面的光解半衰期(t1/2)与其结构的定量关系,本文应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)基组上优化和振动分析计算了48种PCDFs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,应用原子平衡电负性对分子图进行着色修饰,得到量子拓扑指数XP1、XP2.采用偏最小二乘回归法(PLS)对48种PCDFs在云杉针叶和飞灰表面的t1/2进行模拟分析,分别得到2定量结构-性质相关(QSPR)模型,并用这种模型对t1/2进行预测,结果表明预测结果和实验值吻合较好.同时对QSPR拓扑模型采用留一检验法(LOO)进行测试,测试结果显示模型具有良好稳定性和较强的预测能力.     

修正的基团染色指数用于酮和醚类化合物折射率的拓扑研究

为了建构分子连接性回归模型,研究了酮和醚类化合物结构与折射率的关系.在分子拓扑理论的基础上,提出了一个修正的基团染色指数mL,运用定量结构-性质相关技术研究了57种酮类和醚类化合物分子的折射率与分子结构间的定量关系;通过多元回归的方法建立了mL与折射率的定量结构-性质相关模型.对酮类和醚类化合物折射率的计算结果表明,计算值与实验值的一致性令人满意,平均相对误差为0.45%和0.69%.用所建模型分别预测了4个酮分子和5个醚分子的折射率,平均相对误差分别为0.28%和0.97%,因此,模型具有很好的稳定性和预测功能.     

修正的基团染色指数用于酮、醚和酯类化合物沸点的拓扑研究

在分子拓扑理论的基础上,提出了一个修正的基团染色指数^mL,运用定量结构-性质相关技术研究了91种酮类、醚类和酯类化合物分子的沸点与分子结构问的定量关系．通过多元回归的方法建立了^mL与沸点的定量结构-性质相关模型,估算值与实验值较为吻合．利用模型对另外一些分子的沸点进行预测,较为有效.     

价电子层拓扑指数及其对镧系元素理化性质的预测

受Randic分子连接性拓扑指数mX的启发 ,构建了一种价电子层拓扑指数mV。利用其 0阶指数0 V与镧系元素的 14种理化性质关联 ,拟合成 14个线性回归方程。拓扑指数的结构选择性达到唯一性表征 ,预测取得了令人满意的结果     

主量子数拓扑指数及其逆指数与烯烃热力学性质的定量关系

由主量子数ni定义成键原子的特征值gi=mi(ni-1)+hi,并在邻接矩阵的基础上由gi建构主量子数拓扑指数nT及其逆指数nT’。其中,1T=∑(gi·gj)-0.5,1T’=∑(gi·gj)0.5。籍助多元线性回归技术,分别建立了气态烯烃的标准生成焓-△fHm(g)(?)、标准熵Sm(g)(?)、标准生成自由能△fGm(g)(?)与1T、1T’及碳原子最大支化度δmax的定量结构一性质关系模型。结果表明:该方法原理简单,方法实用,结果可靠,其预测值与实验值吻合良好。     

多硝基芳烃撞击感度的电性拓扑研究

以原子类型电性拓扑态指数（Ek）表征多硝基芳烃的分子结构.通过多元线性回归及最佳变量子集方法建立多硝基芳烃撞击感度(lg H50)与电性拓扑态指数的五元线性相关模型(QSPR),其相关系数R为0.930,估计标准误差s为0.356.经Jacknnife检验,该模型具有良好的稳定性与预测能力.预测结果揭示影响多硝基芳烃撞击感度的主要结构因素为供电子基团-CH₂-,-O-,-NH₂以及吸电子基团=O,-Cl等5种结构碎片,它们与引发键C-NO₂离解能密切相关.因此,电性拓扑态指数可用于多硝基芳烃撞击感度的定量相关研究.     

基于启发式方法和支持向量机方法预测α环糊精—苯衍生物包结物稳定常数

建立了基于启发式方法和支持向量机方法的定量结构性质关系(QSPR)模型,用于预测α-环糊精与单取代或1,4-二取代苯衍生物结合后包结物的稳定常数.通过计算得到6个参数:分子重量、β-极化度、相对阳性电荷、相对阳性电荷表面积、DPSA3和分子轨道最大成键贡献,用于启发式方法和支持向量机方法建立QSPR模型,其相关系数分别是0.94和0.98,LOO交互检验的相关系数分别为0.92和0.95.因此,用支持向量机方法建立的模型要优于启发式方法,其预测能力更强、模型的稳定性更好.     

原子基态的简便确定方法

原子基态的简便确定方法李玉兰（西安联合大学师范学院物理学系，西安７１００６１；作者，女，５３岁，讲师）在原子物理学中，如何由实验测定元素原子基态，从而确定它的电子组态，是一个比较复杂的问题．一般可以分为４个步骤．如元素Ｃ１Ｓ２与２Ｓ２为满次壳层，所以...     

平均场加邻近轨道对力模型中~(160,162,164)Er基态中各角动量价核子对的占有率

利用严格可解的区分质子和中子的形变平均场加邻近轨道对力模型计算了160—170Er同位素的结合能和奇偶能差,并依此计算了模型中各角动量价核子对在160,162,164Er基态中的占有率.结果显示,偶数角动量价核子对占有率远远大于奇数角动量价核子对占有率,从而说明了S,D,G等偶数角动量价核子对在偶偶核基态中占有主要地位.     

取代苯甲醇和取代苯酚活性的分子拓扑研究

基于原子的核外价电子数、成键电子数、原子直接键连的成σ键的氢原子数目和最高主量子数,定义了一种原子点价公式,构建了分子连接性指数,研究了取代苯甲醇对黑曲霉幼虫抑制活性,取代苯酚对小鼠肝细胞色素P-450转化为P-420活性与分子连接性指数的相关性.结果表明,二阶项和三阶项分子连接性指数具有良好的结构选择性和活性相关性.     

量子态在包括长程相互作用磁耦极相互作用系统中传输的研究

分析了量子态在包括长程相互作用自旋系统中的传输过程,分自旋传输系统处于基态和热平衡态两种不同情形进行讨论.通过自旋系统随时间的自由演化,不需要对系统进行其它的操作,就可以实现量子态从自旋链一端向另一端的传输.再选择合适的时间进行测量,可以提取得到保真度接近1的量子态.初始时刻自旋系统处于基态时,保真度随着测量时间呈准周期变化,并在0.5~1之间震荡.当自旋传输系统处于热平衡态时,最大保真度随着温度的降低而升高.无论体系初始时刻是处于基态还是处于热平衡态,当系统处于适当的外加恒定磁场中,传输效率都会提高.     

拓扑绝缘体量子点中的磁交换相互作用

从理论上研究了拓扑绝缘体量子点中的磁交换相互作用.在拓扑绝缘体量子点中,边缘态电子数可以通过量子点的尺寸和外加电场进行调控.当量子点中掺入单个磁离子并且边缘态填充奇数电子时,电子与单个磁离子之间的交换相互作用达到最大值;而边缘态填充偶数电子时,电子与单个磁离子之间的交换相互作用消失.当量子点中掺入2个磁离子时,电子与Mn离子的sp-d相互作用会出现奇偶振荡行为,Mn离子间的相互作用取决于Mn离子间距和量子点壳层中的电子数,表现出典型的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida型间接交换机制.工作澄清了拓扑绝缘体量子点壳层结构对其磁性的影响,有助于人们设计基于拓扑绝缘体量子点的自旋电子学或量子信息器件.     

吡啶光氯化反应的量子化学研究(1)──PM3计算吡啶静态结构和氯代位置

用半经验量子化学程序ＰＭ３对吡啶分子基态及第一激发态做了结构全优化计算,得到吡啶基态及第一激发态的分子轨道和其相应的能量,同时得到吡啶环各碳原子的电荷密度、成键度和自由价． 计算结果表明, Ｃｌ·与吡啶基态分子发生取代反应,优先生成２－氯吡啶,Ｃｌ·与吡啶激发态分子反应,优先生成４－氯吡啶．     

量子点的尺寸效应及声子对激子基态结合能的影响

利用变分法研究了有很小厚度圆盘形GaAs量子点模型中激子的基态结合能，及电子-空穴间距随量子点尺寸变化的规律．考察了电子-空穴的关联明显加强时及完全束缚发生时量子点的横向尺度，初步考虑了体纵光学声子对量子点中激子基态结合能的影响，得出一些定性的结论。     

声子之间相互作用对量子点中激子性质的影响

本文采用线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物型量子点中强耦合激子的性质．当计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论了量子点中激子的基态能量的影响．以氯化铊半导体为例进行了数值计算,结果表明：激子的基态能量随量子点半径的增大而减小,随量子点受限强度的增大而增大．     

无机含氧酸酸性pKa(1)的分子拓朴研究

基于中心原子的价电子数，最高主量子数，中心原子直接键连的氢原子数和非羟基氧原子数，建立了一种分子拓朴指数y，它与27种无机含氧酸酸性pKa（1）的线性方程为：pKa（1）=12.7853-1．2457y．结果表明，y具有良好的结构选择性和性质相关性，可用于预测其它无机含氧酸的酸性pKa（1）值．     

氢原子的量子理论

阐述了表征氢原子内在属性的各种物理量的微观本质,证明氢原子系统的量子能量、系统内部电子的量子轨道动量及原子核和电子的量子相对距离均与原子系统所处的量子状态有关.当原子系统处于不同的量子状态时,上述量子物理量的取值完全不同.首次建立适合氢原子特性的量子算符代数理论.根据氢原子的量子哈密顿量表示,结合创新的量子算符代数理论,得到氢原子的能量、氢原子的基态能量、电子轨道角动量、氢原子的光谱常数等各种物理量的理论值.结果表明,氢原子的能量、氢原子的基态能量、氢原子的光谱常数均与氢原子中的原子核及电子的量子尺寸有关.氢原子的光谱常数与实验测定值完全符合.