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原子电负性和极化度对卤代甲烷C 1s电子电离能的影响

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物理化学学报 2006年第9期22卷 1085-1089页

作者：曹晨忠曾荣今湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

以原子的电负性χP和极化度α为基本参数,估算卤代甲烷CHnY4-n-mZm(Y,Z=F,Cl,Br,I)C1s电子电离能的电荷效应和松弛效应.电荷效应由C—H和C—Y(Z)键两端原子的电负性差来度量,松弛效应由碳原子带的电荷乘上氢和卤素原子极化度来衡量,进... 详细信息

以原子的电负性χP和极化度α为基本参数,估算卤代甲烷CHnY4-n-mZm(Y,Z=F,Cl,Br,I)C1s电子电离能的电荷效应和松弛效应.电荷效应由C—H和C—Y(Z)键两端原子的电负性差来度量,松弛效应由碳原子带的电荷乘上氢和卤素原子极化度来衡量,进而用电荷效应和松弛效应一起表达卤代甲烷中C1s电子电离能的静电-松弛屏蔽效应ΔSi.将ΔSi代入类-Slater模型,得到卤代甲烷中C1s电子电离能E1,C的估算方程,该方程的相关系数r=0.99987,对27个卤代甲烷的计算值与实验值之间的平均绝对误差仅为0.038eV,小于实验误差0.1eV.同时,用留一法(leave-one-out)进行交叉验证(相关系数rcv=0.99977,预测值与实验值之间的绝对平均误差只有0.049eV),结果表明所得方程具有良好的预测能力和稳定性.

关键词：卤代甲烷电负性原子极化度松弛效应屏蔽效应内层电子电离能

分子拓扑学方法估算多环芳香烃类化合物的电离能

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Chinese Journal of Chemical Physics 2005年第3期18卷 372-378页

作者：曾荣今曹晨忠袁华湖南科技大学化学化工学院湘潭411201

在构建多环芳烃类化合物分子的邻接矩阵主对角元时,结合烷基极化效应指数考虑分子图顶点的性质,以分子碎片C、CH、CH2、CH3等的相对能量作主元,用分子拓扑学方法构建了多环芳香烃类化合物新的邻接矩阵.研究结果发现,新的邻接矩阵特征根... 详细信息

在构建多环芳烃类化合物分子的邻接矩阵主对角元时,结合烷基极化效应指数考虑分子图顶点的性质,以分子碎片C、CH、CH2、CH3等的相对能量作主元,用分子拓扑学方法构建了多环芳香烃类化合物新的邻接矩阵.研究结果发现,新的邻接矩阵特征根与多环芳香烃类化合物的电离能有良好的相关性Ipi=4.756+2.870OMOi,R=0.9853,s=0.1765,n=446.用这种新方法估算多环芳香烃类化合物的电离能,所用参数少且为分子结构性参数,稳定可靠,计算简便,结果较满意.

关键词：多环芳香烃分子拓扑学方法极化效应指数电离能

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单取代烷烃电离能的估算

有机化学 2000年第5期20卷 822-826页

作者：曹晨忠刘胜利曾荣今湘潭师范学院化学系湘潭411201

根据量子力学微扰理论,将单官能团取代甲烷(MeZ)和单官能团取代烷烃(RZ)分别当作未微扰体系和受微扰体系,则后者的第一电离能I_(p1(RZ))可由下式估算: I_(p1(RZ))=I_(p1(MeZ))+7.1702Δ_(qz)-1.3949ΔPEI 其中I_(p1(MeZ))为取代甲烷的... 详细信息

根据量子力学微扰理论,将单官能团取代甲烷(MeZ)和单官能团取代烷烃(RZ)分别当作未微扰体系和受微扰体系,则后者的第一电离能I_(p1(RZ))可由下式估算: I_(p1(RZ))=I_(p1(MeZ))+7.1702Δ_(qz)-1.3949ΔPEI 其中I_(p1(MeZ))为取代甲烷的第一电离能,Δ_(qz)为RZ和MeZ分子中Z上面的部分电荷之差,ΔPEI为基团R和Me的极化效应指数(PEI)之差。对10类单官能团取代烷烃的61个化合物计算结果表明,计算值和实验值之间的平均相对误差仅为0.20％。

关键词：微扰理论电离能极化效应指数单取代烷烃

用拓扑量子方法预测多氯代二苯醚的正辛醇／水分配系数

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2005年第4期20卷 68-73页

作者：曾荣今杨征军尹笃林湖南师范大学化学化工学院湖南长沙410081 湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

正辛醇/水分配系数(logK_(ow))是用于判断化合物毒性的重要参数．以210种(含二苯基醚)可能分子结构多氯代二苯醚(PCDEs)中已有logK_(ow)实验数据的107种为建摸样本,在以往的量子化学算法、分子连接性指数法和体积参数法预测PCDEs的logK_... 详细信息

正辛醇/水分配系数(logK_(ow))是用于判断化合物毒性的重要参数．以210种(含二苯基醚)可能分子结构多氯代二苯醚(PCDEs)中已有logK_(ow)实验数据的107种为建摸样本,在以往的量子化学算法、分子连接性指数法和体积参数法预测PCDEs的logK_(ow)基础上,本文采用新的拓扑量子方法预测PCDEs的logK_(ow)该方法考虑分子图顶点的性质,直接用PCDEs分子碎片的电离能Ip为主元构建拓扑分子邻接矩阵,同时结合分子轨道理论,指定矩阵特征根居中的二个为分子轨道的前线轨道(HOMO、LUMO)计算的结果表明,求得的HOMO、分子体积与logK_(ow)有很好的相关性：logK_(ow)=-0．8899+0．005865S_R-0．1498HOMO,R=0．9700,s=0．1968,F=829．9,n=107．图3,表3,参9．

关键词： PCDEs 邻接矩阵正辛醇/水分配系数拓扑量子方法

新型1,4-二氢吡啶基尾式卟啉的合成及其抗菌活性研究

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有机化学 2012年第7期32卷 1270-1277页

作者：曾荣今姚飞王慧沈鹏飞湖南科技大学化学化工学院理论化学与分子模拟省部共建教育部重点实验室湘潭411201

以乙酰乙酸乙酯、4-羟基苯甲醛、碳酸氢铵和二溴烷烃为原料,经两步反应合成溴烷氧基1,4-二氢吡啶;再将其与5-对羟基苯基-10,15,20-三苯基卟啉缩合,得到了12种新型的卟啉-二氢吡啶及其金属锌配合物,结构通过NMR,IR和HRMS进行详细表征.研... 详细信息

以乙酰乙酸乙酯、4-羟基苯甲醛、碳酸氢铵和二溴烷烃为原料,经两步反应合成溴烷氧基1,4-二氢吡啶;再将其与5-对羟基苯基-10,15,20-三苯基卟啉缩合,得到了12种新型的卟啉-二氢吡啶及其金属锌配合物,结构通过NMR,IR和HRMS进行详细表征.研究中测试了这些复杂的卟啉-二氢吡啶化合物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,ATCC 25923)和大肠杆菌(Escherichia coli,ATCC 25922)的抑菌活性,实验结果显示这12种化合物都有很好的抑菌活性,其中对金黄色葡萄球菌抑菌效果较好,且卟啉-二氢吡啶二元化合物的抑菌效果优于两种单体.

关键词： 1,4-二氢吡啶卟啉合成抗菌

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拓扑量子方法预测多环芳香烃类化合物的性质

拓扑量子方法预测多环芳香烃类化合物的性质

作者：曾荣今湖南师范大学

学位级别：硕士

多环芳香烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)及其衍生物是一类引起广泛关注的、分布于全球环境中的持久性有机污染物。多环芳香烃及其衍生物的一些重要性能参数(例如电离能Ip、正辛醇/水分配系数logKow等)可以通过实验测定。由... 详细信息

多环芳香烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)及其衍生物是一类引起广泛关注的、分布于全球环境中的持久性有机污染物。多环芳香烃及其衍生物的一些重要性能参数(例如电离能Ip、正辛醇/水分配系数logKow等)可以通过实验测定。由于许多多环芳香烃及其衍生物的分离纯化比较困难,直到目前为止,还有很多化合物的一些重要性能参数没有实验测定值,只能依靠理论进行预测。本文在前人研究的基础上,提出了一种新的理论预测方法——“拓扑量子方法”,并用该方法预测了多环芳香烃类化合物的一些重要参数。一.以极化效应指数PEI为基础构建“拓扑量子邻接矩阵” 拓扑理论认为分子图邻接矩阵是分子的拓扑不变量,本文将拓扑理论方法和量子化学方法结合起来,提出了新的“拓扑量子方法”。用本方法构建邻接矩阵时,考虑主对角元顶点本身的性质。以螺烯化合物为模型,以极化效应指数PEI为基础对主对角元进行“着色”,然后求解新的邻接矩阵特征根,发现其特征根与分子轨道能级之间有较好的相关性。二.估算螺烯和多环芳香烃类的电离能及π电子云密度(q) 采用本文建立的“拓扑量子方法”,将得到的分子轨道HOMO或者LUMO与多环芳香烃类化合物的有关性能参数紧密相关。例如:将用拓扑量子方法得到的14个螺烯化合物的HOMO与其第一电离能进行关联,发现HOMO与Ip有很好的线性关系: Ip(eV)=4.446+2.993HOMO

关键词：多环芳香烃拓扑量子方法极化效应指数(PEI) 邻接矩阵

多氯代二苯并呋喃QSRR的拓扑量子方法研究

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计算机与应用化学 2007年第2期24卷 263-268页

作者：曾荣今杨征军湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

由于分子邻接矩阵能很好地表征分子的结构,以多氯代二苯并呋喃中不同的分子碎片实测的第一电离能为主元,构建分子的拓扑邻接矩阵,解得其特征根,参照分子轨道(MO)的概念。指定其中2个特征根为分子轨道的前线轨道HOMO,运用多元线性回归法... 详细信息

由于分子邻接矩阵能很好地表征分子的结构,以多氯代二苯并呋喃中不同的分子碎片实测的第一电离能为主元,构建分子的拓扑邻接矩阵,解得其特征根,参照分子轨道(MO)的概念。指定其中2个特征根为分子轨道的前线轨道HOMO,运用多元线性回归法,将矩阵特征根HOMO和分子体积作为参数,对多氯代二苯并呋喃在三种不同固定相中的色谱保留指数(RI)和相对保留时间(RRT)作相关分析,其相关系数都在0．968以上。所得方程的良好相关性,说明该方法合理、有效。

关键词：多氯代二苯并呋喃定量结构一色谱保留关系(QSRR) 邻接矩阵

饱和链状分子中C1s电子电离能与基团拓扑电负性指数

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化学研究与应用 2007年第7期19卷 799-805页

作者：曾荣今曹晨忠湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

In this paper,Topological Electronegativity Index (TEI) was developed to express the relatively power of an group in a molecule to attract electrons to *** charge effect,the relaxation effect and the electrostatic field effect on the C 1s core ionization energies of saturated molecules were evaluated,based on the topological electronegativity index TEI,the atomic electronegativity χP and the polarizability α.The charge effect was scaled by the topological electronegativity index discrepancy between the C and X (X is atom or group) in the C-X *** relaxation effect (induced dipole) was scaled by the charge on the ionized carbon atom together with the polarizabiliy of the *** electrostatic field effect was scaled by the charges on the atoms attached directly to the ionized carbon ***,the shielding effect ΔSi of the C 1s electron in the saturated molecules was expressed by the charge effect and the relaxation effect together with the electrostatic field *** introducing the ΔSi into the Slater model,a Slater-like model was obtained for calculating the C 1s core ionization energy E1,C of saturated molecules,whose correlation coefficient r is 0.99943 and the average absolute error between the calculated and the experimental C 1s core ionization energies is only 0.094eV for 81 saturated *** the cross-correlation was tested by the leave-one-out (LOO) cross-validation method,and the obtained model has good predictive ability and stability (the correlation coefficient rcv is 0.99928,the average absolute error between the predicted and the experimental values is only 0.105 eV).

关键词：饱和链状分子拓扑电负性指数原子极化度松弛效应屏蔽效应内层电子电离能

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螺烯化合物邻接矩阵特征根与电离能的关系

湖南科技大学学报（自然科学版） 2005年第1期20卷 75-78页

作者：曾荣今曹晨忠仇明华湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

考虑分子图顶点的性质,用分子拓扑学方法构建螺烯化合物新的邻接矩阵.研究发现新的邻接矩阵特征根与螺烯化合物的电离能有良好的相关性:Ipi(eV)=4.514+2.952OMOi,R=0.9897,s=0.154,n=129.用该方法计算共轭多环芳烃分子轨道能级,简便、... 详细信息

考虑分子图顶点的性质,用分子拓扑学方法构建螺烯化合物新的邻接矩阵.研究发现新的邻接矩阵特征根与螺烯化合物的电离能有良好的相关性:Ipi(eV)=4.514+2.952OMOi,R=0.9897,s=0.154,n=129.用该方法计算共轭多环芳烃分子轨道能级,简便、无需占用大量机时.图1,表4,参11.

关键词：螺烯化合物邻接矩阵特征根电离能分子拓扑学