化學反應的本質是反應物中特定化學鍵的斷裂和生成。因此，表徵化學鍵強度的物理量--鍵能既是理解和調控化學反應最基本的定量判據，也是物理、生物、能源、材料、醫藥等相關領域不可或缺的重要參數。半個多世紀以來，隨著化學理論和研究手段的不斷進展，越來越多的鍵能數據被相繼報導，在很大程度上促進了化學和相關學科的發展。然而由於缺乏有關鍵能的綜合性、權威性資料庫，這些寶貴的鍵能數據資源仍舊藏匿於海量文獻和個別書籍中，加之方法和標準不一致，十分不利特定鍵能數據的查詢和正確使用。此外，數據的獲取常易受人為因素幹擾，故有相當數量鍵能數據的可靠性還有待甄別。這使得化學鍵鍵能這個最基本的定量參數未能充分發揮其應有的巨大潛力。為了解決這一重大缺失，在清華大學和天津化學化工協同創新中心大力支持下，清華大學基礎分子科學中心和南開大學元素有機化學國家重點實驗室鍵能研究團隊對卷帙浩繁的鍵能文獻進行歸納整理、對質量參差不齊的鍵能數據進行甄別篩選，建立了國際上首個涵蓋全面、數據權威、使用便捷、對學術界免費開放的網絡版鍵能資料庫-iBonD（即internet Bond-energy Databank, http://ibond.nankai.edu.cn或http://ibond.chem.tsinghua.edu.cn，圖1）。該資料庫填補了國內外空白，可為廣大研究人員的有機合成理性設計、反應機理研究、產物選擇性預測等提供堅實的數據支撐，具有重要的學術意義和工業價值。
圖1 iBonD資料庫主界面
作為國際上首個大型、綜合性權威鍵能資料庫，iBonD在保證數據可靠性的同時，也充分兼顧用戶體驗，切實做到使用便捷、重點突出。歸納起來，iBonD主要有以下幾個特徵：
（1）涵蓋全面：已建成的iBonD資料庫1.0版涵蓋絕大部分已被實驗測定的R-H鍵（約14000個化合物）在各種溶劑中的22000多個平衡酸度（即鍵的異裂自由能pKa）。升級後的iBonD 2.0版將囊括幾乎所有已知氣相R-H鍵均裂能BDE和各種介質（包括氣相）中的pKa實驗值。是迄今為止國際上關於化學鍵能領域綜合度最高，收錄數目最多的大型資料庫。
（2）數據權威：資料庫中的每一個鍵能參數均來自於文獻正式報導的實驗測定值，並經過細緻的甄別篩選。對於每個數據，我們儘量給出其測量方法和相關原始文獻等信息，因此每一條數據均有據可考（圖2）。
（3）內容豐富：除了給出母體分子的均裂和異裂能，iBonD還提供了相應的中間體的相關鍵能。如：對於苯酚，iBonD不僅給出了苯酚的pKa和BDE參數，同樣還提供了其自由基正離子的pKa、其共軛酸（苯酚得到一個質子）的pKa、激發態的pKa等重要參數（圖2）。由於中間體活性高，鍵能參數不易得到，這些珍貴的數據對有機合成和機理研究都有著重要的指導意義。
（4）快捷方便：該資料庫是國際上首個集多種檢索功能為一身的網絡版鍵能資料庫，它提供了名稱檢索、分子式檢索和結構檢索等多種檢索模式。尤其是功能強大的結構檢索，它能夠進一步為用戶提供相似檢索、片段檢索、通配符檢索等多種人性化的檢索模式，以滿足不同用戶的檢索需求。此外，iBonD還提供了pKa範圍（如：3 < pKa < 5）和溶劑（如：DMSO）篩選功能，為用戶提供更加快捷高效的用戶體驗。
（5）重點突出：為了讓用戶更高效精確地定位到自己關注的鍵能參數，我們採取了以下若干策略：對於多元酸鹼，按照酸鹼強弱的順序對每個化合物的解離位點進行標記（藍色加粗）；每一級解離的pKa分別列出；檢索結果按照溶劑的首字母進行排序；對於模糊查詢，匹配度高的結果會優先顯示等。
（6）文獻直達：為了讓用戶簡便快捷地找到數據的來源，iBonD給出了每一條參數對應的原始文獻。當滑鼠懸停在文獻編號上時，系統會顯示文獻的完整信息（ACS格式）；當點擊滑鼠左鍵，網頁會直接跳轉到相應的文獻下載頁面。
（7）兩種模式：為了滿足不同層次使用者的需求，在擁有檢索功能的同時，iBonD還為用戶提供了瀏覽模式。按照化合物的種類，我們把資料庫中的化合物分成了11大類，進一步細分成60餘個小節。點擊對應的章節，用戶能夠查看某一類化合物所有的鍵能參數。通過檢索模式，用戶能夠快速準確地得到所需的鍵能信息；而瀏覽模式可以讓用戶（尤其是鍵能領域的初學者）對某一類化合物的鍵能範圍有個宏觀的了解。兩種模式互相補充，相輔相成。
（8）多平臺支持：iBonD資料庫能夠在Windows、IOS、Linix等多個平臺上完美運行，並能夠適配各個尺寸的電腦和手機、平板電腦等行動裝置，能夠隨時隨地助力科研。
（9）持續更新：由於化學理論的發展和科學技術的進步，新的、更精準的鍵能參數會源源不斷地報導出來。只有推陳出新，不斷地注入新鮮血液，鍵能資料庫才能有旺盛的生命力。
圖2 檢索結果界面
目前，iBonD 1.0版囊括了各種溶劑中的pKa參數近3萬條，涵蓋11類約2萬個化合物（圖3），收錄了2300餘篇參考文獻。pKa部分已於2016年3月15日在PC端和移動端同時上線，歡迎廣大科研同仁免費使用。同時，該課題組也已經收集整理了有機化合物BDE參數2萬餘條，該部分內容也將會在近期推出的iBonD 2.0中與廣大用戶見面。在後續的工作中，該課題組將會定期對資料庫進行更新。
圖3 iBonD 1.0中pKa參數和化合物的分布情況
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