В [25, 48] нами было показано, что внесение некоторых изменений в методологию Кира и Халла позволяет расширить прогностические возможности метода. Считаем принципиально важным отказ от универсальности и переход к кодовым числам как настраиваемым по рассматриваемому свойству параметрам. Это позволяет более полно использовать возможности, которые заложены в алгоритме Рандича.

Расчет индексов молекулярной связности производится следующим образом.

1. Каждому углеродному или гетероатому в соответствии с его типом присваивается кодовое число(рис. 5.3). Значения кодовых чисел для углеродных атомов на рисунке взяты из табл. 5.4.

Р и с. 5.3. Кодовые числа в молекуле 2-метилпентана

2. В соответствии с порядком i индекса молекулярной связности в молекуле выбираются цепочки из i+1 последовательно связанных атомов. Кодовые числа атомов, входящих в эти цепочки, перемножаются, и индексы молекулярной связности рассчитываются как суммы этих произведений, взятых в степени -0,5. Для приведенной молекулы 2-метилпентана расчет индексов и будет выглядеть следующим образом:

Дальнейшая работа с индексами и прогнозируемым свойством сводится к определению вида зависимости, адекватно описывающей экспериментальные данные. При этом в авторской редакции [44] используется набор индексов различного порядка, которые связаны со свойством полилинейной зависимостью. Нами использованы не индивидуальные, а суммарные индексы молекулярной связности , высший порядок которых устанавливался на основе экспериментальных данных и определял общую глубину детализации расчетного метода. При использовании в качестве опорного свойства нормальной температуры кипения глубину детализации метода при прогнозировании критической температуры можно ограничить 1-2.

Учитывая особую значимость критической температуры для прогнозирования свойств, зависящих от межмолекулярных взаимодействий, мы сочли необходимым на примере некоторых важных классов органических соединений детально изложить работу с методом и получаемые при этом результаты.

Алканы

Экспериментальные данные по алканам (табл. 5.1) использованы следующим образом. Значения кодовых чисел для первичного () и вторичного () углеродных атомов заданы и аналогичны принятым Рандичем [43]. Значения кодовых чисел для третичных и четвертичных атомов углерода определены одновременно с коэффициентами корреляционной зависимости совместной обработкой всех экспериментальных данных по алканам, приведенных в табл. 5.1.

Анализ получаемых при этом результатов показал, что для структур, представленных в табл. 5.1, достаточно использовать одно значение кодового числа для третичного углеродного атома и одно - для четвертичного. Значения их приведены в табл. 5.4. Таким образом, для прогнозирования критических температур алканов достаточно знания всего четырех значений кодовых чисел , два из которых заданы, а два являются настроенными по свойству параметрами.

Таблица 5.4

Значения кодовых чисел для расчета (1-2) при прогнозировании критической температуры методом, основанным на индексах молекулярной связности