诱导效应的指数

如题所述

第1个回答  2016-05-18

化学活性的定量尺度——“诱导效应指数”
1962年蒋明谦和戴萃辰提出诱导效应指数的新概念和计算任何一个非共轭化合物性能的方法:任何一个基团的诱导效应指数(I),都可以表征为原子B本身对A—B键的影响(i0),B上所带基团或原子对A—B键的累积影响(i),以及B上所带原子或基团的电荷(i±)之和:(公式见图片)
式中δ/r为极性强度,δ为两个成键原子电负性之差与电负性之和的比值,r为键长,1/α(=0.3)为诱导效应传递中的递降率,±N为原子或基团所带的电荷,r′为荷电原子的共价半径。从这几个基本参数出发可以计算任何类型的非共轭化合物的分子结构与化学活性间明确而简单的定量关系:诱导效应指数(I)与化学活性(P),包括反应能量,反应速度常数的对数以及反应平衡常数的对数成直线关系;反应生成物产率(%)与诱导效应指数(I)成S形曲线关系。这种方法的特点是用原子电负性表达基团电负性,是根据分子结构最根本的原子特性来计算基团常数。虽然布朗斯台德(Bronsted)、哈梅特(Hammett)以及塔夫脱(Taft)等化学家在三十年代已经提出了某些基团常数,但都是由实验个别指定的。
诱导效应指数的研究论文和专著发表之后,引起国内外广泛重视。1963年美国柯亨(Cohn)等主编的《物理有机化学的进展》第二卷中详细引证了这项成果,并指出“蒋戴文中列举的大量物化性质的数据以及诱导效应指数I与Taftσx之间有很好的关联,都表明这篇论文值得重视……”1984年美籍华裔学者凌宁博士在他著的《生命的科学基础》一书中详细介绍了这个理论,并给予很高的评价。他写道:“蒋和戴以最基本的方式对诱导效应进行了探讨。他们不仅提出了一整套新的,叫作诱导效应指数的常数,而且提供了计算任何基团的诱导效应指数的方法和公式,所依据的则是原子的电负性和共价键的键长等一些已知的参数。”“蒋和戴关于诱导效应的研究,最引人注目的方面是它用于反应速度和平衡的预测的普适性。”1964—1987年国内外陆续发表的引用诱导效应指数的论文已有30余篇,广泛用于萃取剂、杀虫剂、杀草剂、缓蚀剂以及抗癌药物的研究中,对选择有效化合物以及预测反应速度和百分产率,起到了理论指导作用。