取代基效應對脂肪族化合物13C NMR化學位移的影響.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—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-波譜性質(QSSR)相關研究作為QSAR/QSPR研究的一個分支被廣泛用于預測和解釋各種有機物的波譜性質（例如核磁共振譜和色譜），判斷各種波譜“峰”的歸屬等。眾多的波譜模擬和波譜結構定量相關研究中，核磁共振碳譜又因其蘊含信息豐富，在有機化合物結構鑒定、構象分析、反應機理等方面有著獨到的作用而受到更多關注。<

2、br>　　本文從當前定量構效研究的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)核磁共振譜的基本原理，考察取代基效應對化合物13C NMR化學位移的影響，推導出部分脂肪族化合物（醇、胺、醚、鹵代烴）的碳譜模擬方程，并經(jīng)驗證取得令人滿意的結果。本文主要完成了以下幾方面的工作:
　　用原子電負性、極化度作為基本參數(shù)并結合表征原子空間連接方式的立體效應參數(shù)分別對醇分子中不同環(huán)境碳原子的化學位移進行關聯(lián)，將120個模型化合物(91個脂肪一元醇，29個二元醇)中747

3、個碳原子相關參數(shù)值和化學位移值帶入模型中得到估算方程的相關系數(shù)為R=0.9981標準偏差為1.14。通過用“留一法”(LOO)檢驗(Rcv=0.9980R2cv=0.9960Scv=1.16)及對樣本外5個化合物69個碳原子化學位移的預測值和實驗值比較，結果表明模型方程具有很好的穩(wěn)定性和預測精度。
　　同樣用表征取代基效應的參數(shù)對胺分子中不同環(huán)境碳原子的化學位移進行關聯(lián)，將75個脂肪胺(54個脂肪一元胺，21個二元胺)中307個碳

4、原子相關參數(shù)值和化學位移值帶入模型中得到估算方程的相關系數(shù)為0.9943標準偏差為1.51，通過用“留一法”(LOO)檢驗(Rcv=0.9940 R2cv=0.9881 Scv=1.54)及對樣本外11個化合物55個碳原子化學位移的預測值和實驗值比較，結果表明模型方程具有較好的穩(wěn)定性和預測精度。
　　用表征部分凈電荷、極化效應、立體效應的相關取代基參數(shù)對23個脂肪醚化合物的153個碳原子13C NMR化學位移關聯(lián)，得到估算方程的相

5、關系數(shù)為0.9990標準偏差為0.85，通過用“留一法”(LOO)檢驗(Rcv=0.9980 R2cv=0.9977 Sv=0.89)及對樣本外4個化合物43個碳原子化學位移的預測值和實驗值比較，結果表明估算方程的穩(wěn)定性和預測精度都令人滿意。
　　探討了鹵代甲烷13NMR化學位移的變化規(guī)律，運用表征取代基效用的相關參數(shù)對45個鹵代甲烷13C NMR化學位移進行建模，所得模型相關系數(shù)為0.9986標準偏差為5.37ppm，分別討論了

6、取代基效應對氟代烴，氯代烴，溴代烴以及碘代烷13C NMR化學位移的影響，所得模型均預測精度較高，標準偏差較小。
　　本文提出的模型直觀、參數(shù)較少、計算簡單、預測精度較高且物理意義明確，不僅在一定程度上闡明了取代基效應對化合物13C NMR譜化學位移的影響，同時也提供了一種估算和預測化合物13C NMR譜化學位移的新方法，有助于進一步認識分子結構與性能間的內在聯(lián)系，探究分子結構與性質之間以及各種性能之間可能存在的一般規(guī)律。對于波譜