诱导效应指数
在一般的非共轭化合物（σ-键体系）中，决定分子化合物活性的结构因素，主要是σ-键上的极性状态以及由此产生的诱导效应。

化学上对于诱导效应的认识已有长远的历史。

根据化合物的物理化学性质、反应平衡常数及速度常数等方面大量的实验结果，文献中除了提出了许多分子化学活性的定性的次序以外，也提出了许多种所谓基团特性常数，以作为表达分子结构与化学活性间定量关系的基础。

这些基团常数可以分为下列几类：
1、以酸碱电离常数为基础的基团常数
2、由反应平衡常数及速度常数引出的基团常数
3、由分子电离势差推出的基团常数
4、由吸收光谱与拉曼光谱推出的基团常数
5、由核磁共振频率推出的基团常数
6、由其他分子性质推出的基团常数
7、由化合物组成元素的原子特性常数推演出来的基团常数
以上所提到的基团常数都是在某些实验数据的基础上，依照推算的需要，就各个基团逐一指定数值的。

除上述第七类是以基团组成元素的特征常数为计算的基础意外，在其他各类常数中，各个基团的常数数值之间不但毫无联系，而且这些常数的数值与基团的结构不相联系的。

在推导这样的基团常数时，往往由于能够用同一种方法处理的化合物数目有限，因而所得到的基团常数的系列也很短。

同时又由于各种推导方法的根据不同，不同中的基团常数所包括的结构效应也往往不同。

例如Taft的σ*只包括诱导效应，Hammett的σ则还包括了共轭效应，而有些基团常数还可能包括立体效应。

因此一种基团常数常常只能在较少数同类的反应中得到应用。

事实上除了Hammett的σ值在芳香族化合物的侧链反应中得到较广泛的应用以外，其它许多基团常数的用途都很小，而有些甚至从未在后来的工作中得到应用。

为了能够以一种比较简单而且有效的方法来系统的表达分子结构与化学活
性间的定量关系，蒋明谦等提出了一种计算非共轭体系中基团诱导效应的方法，所得的基团常数叫做基团的“诱导效应指数”。

诱导效应指数，I，是一种按照分子结构或基团结构以一种经验公式规定的常数。

它表示分子中某一基团或原子对于一个邻近键上，通过σ键体系以静电诱导方式所引起的电子移动数量。

诱导效应指数的计算方法是以组分原子的电负性及其共价半径为基础，计算各单位键长上的极性强度δ/r（δ表示一个化学键的极性状态, r为键长）。

诱导效应在一个σ键的体系中传递时，每经过一个链上原子，降低为原来的
1/3，其递降率以1/α表示。

在一个长链分子中,B原子上所带各基团对A─B键的诱导效应,可用式(1)或(2)计算。

A─B为基准键，联结于A─B键上各基团对于该键的诱导作用为i：
(1)
或
(2)
如果将B原子本身对A─B键上的诱导作用也计算在内,则A─B键的整个极性强度可以表示为：
可以写成或i0，则可得：
I＝i
+i(3)
I即以B开始的整个基团对于基准原子A(一般为H原子)的诱导效应指数,I的定性次序完全与各种已知的基团电负性系列符合, 其数值与σ*成直线关系，并且与化合物的电离势、偶极矩等成良好的线性关系；在同一系列非共轭化合物中，同一反应的平衡常数的对数与速率常数的对数，都与诱导效应指数形成良好的线性关系。

这充分表明它可以作为代表基团诱导效应的结构参数。

通过诱导效应指数，分子结构与化学活性间的各种定量关系，可以用最简单的方式表达出来，其中包括（1）反应中一个键上的能量变化及与能量有直接关系的能量性质与诱导效应指数间的直线关系，（2）反应平衡常数对数及反应速度常数对数各与诱导效应指数间的直线关系，（3）反应产率、转化率等反应百分数与诱导效应指数间的S形曲线关系。

数以百计这样的直线关系及许多典型的S形曲线说明诱导效应指数在联系分子结构与化学活性中所起的重要作用。

诱导效应指数除了能建立统一的定量的诱导效应序列,和直接表达分子结构与化学活性间的定量关系外,主要还可作为验证分子结构式，区别分子中不同位置上同种基团的活性，以及推断反应机理的一种结构参数。

诱导效应指数在国内外得到广泛应用，曾用于萃取剂和反腐蚀剂的选择，以及某些致癌药物的药理作用的研究。

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年美藉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。