链烷烃热力学性质研究：基于新型连接性指数mQ

"改进的连接性指数用于链烷烃热力学性质与沸点研究 (2000年)，作者冯长君，陈艳，堵锡华，发表于《吉林大学自然科学学报》2000年第3期。该研究通过邻接矩阵和碳原子特征值ti建立了新的连接性指数mQ，用于分析85种链烷烃的热力学性质（包括标准生成焓、标准熵、标准生成自由能）和沸点，显示出比传统Randic指数1x更好的结构选择性和性质相关性。" 本文主要探讨了分子结构与理化性质之间的关系，特别是针对链烷烃这一类有机化合物。连接性指数作为分子拓扑学的一个重要概念，是用来量化分子结构并建立结构与性质之间定量联系的工具。传统的Randic指数mx在许多领域有广泛应用，但本研究中提出的mQ指数则是基于碳原子的特征值ti构建的。 特征值ti的定义源于核磁共振谱中的自旋裂分现象，即一个碳原子上的质子由于邻近碳原子上的质子影响而产生的峰分裂。ti被定义为与碳原子i直接相连的碳原子上键合的氢原子数之和加1，这个定义简化了计算，但忽略了不同类型的质子情况。 利用新构建的mQ指数，研究人员对85种链烷烃进行了分析，发现mQ与碳原子数N的相关性极好，相关系数超过0.998，表明mQ能有效地描述这些链烷烃的热力学性质和沸点。相比Randic指数1x，mQ在区分链烷烃异构体方面表现出更强的能力，同时在描述分子结构与性质间的关系时更加精确。 热力学性质，如标准生成焓、标准熵和标准生成自由能，是衡量物质能量状态的重要参数，它们直接影响物质的反应倾向和相变行为。而沸点是物质从液态转变为气态的温度，与分子间的相互作用力密切相关。mQ指数与这些性质的良好相关性意味着它可以作为一个有效的工具来预测和理解链烷烃的热力学行为。 总结来说，这项研究通过引入mQ连接性指数，不仅丰富了拓扑指数的理论体系，还提供了更精确的方法来研究链烷烃的结构与热力学性质之间的关系，这对于理解和预测这类化合物的行为具有重要意义，尤其在化学、物理和材料科学等领域具有潜在的应用价值。