Изучение корреляций «структура - свойство» ведется в теоретико-графовом подходе, обычно, через топологические индексы (ТИ).
В настоящее время предложено много ТИ, но не все они имеют ясный физический смысл и равноценны по своей корреляционной способности со свойствами.
Топологические индексы используются в корреляционных зависимостях вида Р = f(ТИ) или как числа параметров в построении аддитивных схем расчёта и прогнозирования [1, 2].
В работе дана теоретико-графовая интерпретация аддитивных схем расчета алкенов и их галогенпроизводных. Так для алкенов получаем следующую схему:
(1)
где а = pс = с - 2pс-с, b = pс-с + 2pс-н, a Г*cc - эффективные взаимодействия пар атомов С через один атом во фрагментах С = С-С, n - число вершин, pl - число путей длины l = 1, 2, 3, ... (иначе - число пар вершин, разделенных l ребрами); R - число троек смежных рёбер, имеющих общую вершину.
Аналогично для Х-замещённых алкенов:
(2)
где а = pс = с - 2pс-с, b = pс-с + 2pс-н, c = -pс-н + pс-x.
По схемам (1) и (2) выполнены численные расчёты ряда физико-химических свойств алкенов и их галогенпроизводных по данным [3, 4].
В таблице представлены результаты расчёта энтальпии образования, теплоёмкости и энтропии 16 алкенов.
Параметры схем и результаты расчёта энтальпии образования, теплоёмкости и энтропии алкенов в разных приближениях
|
Параметр |
Значения параметров оценки |
||
|
ΔfНо (г, 298 К), кДж/моль |
Сор (г, 298), Дж/моль·К |
So (г, 298), Дж/моль·К |
|
|
a |
97,507 |
-1,375 |
139,011 |
|
b |
-22,685 |
22,323 |
41,761 |
|
Г*cc |
-9,332 |
-1,177 |
-5,427 |
|
Δccc |
-4,719 |
0,278 |
-7,104 |
|
τcc |
2,901 |
-1,982 |
6,009 |
|
ωcc |
-0,942 |
-0,365 |
0,756 |
|
νcc |
-0,427 |
4,034 |
-12,375 |
|
|ε‾ | εmax |
0,77 2,40 |
1,55 -4,09 |
5,09 -20,36 |
Рассчитанные величины, в общем, вполне согласуются с экспериментальными.
Список литературы
-
Папулов Ю.Г., Виноградова М.Г. Расчетные методы в атом-атомном представлении. - Тверь: ТвГУ, 2002. - 232 c.
-
Виноградова М.Г., Папулов Ю.Г., Смоляков В.М. Количественные корреляции «структура - свойство» алканов. Аддитивные схемы расчёта. - Тверь: ТвГУ, 1999. - 96 с.
-
Рedley I.B., Naylor R.D., Kirly S.P. Thermochemical data of organic compounds. - L.; N.-Y.: Cheрmаn and Hall, 1986. - Р. 87-232.
- База по термодинамическим характеристикам свободных веществ - Third Millennium Ideal Gas and Condensed Phase Thermochemical Data base for Combustion with Updates from Active Thermochemical Tables [Электронный ресурс]. http://garfield.chem.elte.hu/burcat/hf.doc (дата обращения: 30.10.11).