硝基芳烃对鼠伤寒沙门氏菌毒性的DFT研究

用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G**水平下,全优化计算了20种硝基芳烃化合物,从中获得分子最高占用和最低空轨道能(EHOMO和ELUMO)、前线轨道能级差、分子总能量(ET)、硝基净电荷(QNO2)、与硝基相连的苯环碳原子上的净电荷(QC-NO2)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V).结合硝基芳烃化合物对沙门氏菌的致变毒性数据(lgNR),由线性回归方法建立QSAR模型,其复相关系数R2=0.916.该模型的预测值与实验值基本吻合.进一步的分析表明,硝基芳烃化合物的毒性主要由ELUMO,QNO2和V决定.苯环上取代基的类型直接影响标题化合物的毒性大小,强吸电子基如硝基会降低ELUMO的大小,使化合物毒性增强;相反,给电子基团氨基的存在则会使化合物的毒性降低.     

取代苯甲醛类化合物的分子结构与溶解度的定量关系

用DFT-B3LYP方法,在较高基组6-311G**水平上对28种取代苯甲醛类化合物进行全优化计算获得了相应量子化学参数,利用线性逐步回归法建立取代苯甲醛溶解度的定量结构-活性相关性(QSPR)模型.采用内部及外部双重验证的办法深入分析和检验模型的稳健性,选出了最佳模型,其复相关系数(R2),留一法(LOO)交互检验复相关系数(Rc2v),外部预测样本复相关系数(Re2xt)分别为0.935,0.933和0.842,表明所建立的QSPR模型的稳定性和预测能力良好.结果表明:取代苯甲醛的溶解度lgSW与分子总能量,分子体积,分子最低空轨道能和最负原子的静电荷相关性较好.     

含氮杂环化合物理化性质和生物活性的QSPR/QSAR分析

在分子拓扑理论的基础上,计算了含氮杂环化合物的3类拓扑指数:分子连接性指数、形状指数和分子电性距离矢量.利用多元线性回归的方法建立了含氮杂环化合物的疏水性参数(lgP)和对淡水纤毛虫毒性(-lgc)的QSPR/QSAR(定量结构-性质/活性相关)模型,相关系数分别为0.998 1和0.980 6.模型经Jackknife法和逐一剔除法(LOO)交互检验证明具有良好的稳健性和预测能力,为了进一步提高相关系数0.980 6模型的相关性,以模型中的3个参数为人工神经网络输入层,设定3∶3∶1的网络结构,构建人工神经网络(BP)算法模型,相关系数R提升为0.993 3.该模型能很好地预测含氮杂环化合物的理化性质和生物活性.     

取代硝基苯类化合物生物毒性的拓扑化学研究

在拓扑化学理论基础上,采用新型拓扑指数Tp1,Tp2和分子结构信息指示变量I对35个取代硝基苯类化合物的局部化学微环境进行了结构表征,并对其生物毒性进行了定量构效关系(QSAR)研究.实验结果表明,采用偏最小二乘回归法得到的拓扑模型相关系数R和标准偏差S分别为0.981 8和0.151 6,对35个取代硝基苯类化合物生物毒性实验值与计算值的相对平均误差仅为1.09%.留一检验法(LOO)交互检验测试结果显示,该模型具有良好稳定性和较强的预测能力.     

取代芳烃对呆鲦鱼急性毒性的QSAR研究

用20种取代芳烃化合物DFT-B3LYP/6-31G**和B3LYP/6-311G**全优化计算结构参数:分子最高占用和最低空轨道能(EHOMO和ELUMO)、分子次最高占用和次最低空轨道能(ENHOMO和ENLUMO)、分子总能量(ET)、氢原子所带的最高正电荷(Q H)、最负原子的静电荷(Q-)、分子偶极矩(μ)和分子体积(V),对呆鲦鱼急性毒性(-lgLC50)分别进行定量构效关系研究.结果表明:取代芳烃对呆鲦鱼的毒性与ENLUMO和V的相关系数分别为0.986和0.621;建立了20种取代芳烃化合物对呆鲦鱼急性毒性的构效关系式,预测值与实验值基本吻合.     

昆虫酚氧化酶抑制剂的活性预测模型

采用电性拓扑状态指数(En)表征昆虫酚氧化酶(PO)抑制剂的分子结构,通过最佳变量子集回归的方法建立了57种PO抑制剂抑制活性(pIC50)的多元线性回归模型,非交叉相关系数和交叉相关系数分别为0.920和0.908,经Jackknife和变异膨胀因子(VIF)检验具有良好的稳定性和预测能力.该模型显示影响PO抑制剂抑制活性的主要因素是—OH,—O—和C=O等分子结构片段.以模型中的3个参数E13,E14,E16为人工神经网络输入层,设定3∶6∶1的网络结构构建人工神经网络的BP算法模型,相关系数达到0.988.结果表明,与多元线性回归模型相比,BP人工神经网络模型的相关性和预测能力均有较大的提高.     

基于改进BP人工神经网络的纱线拉伸性能预测研究

本文研究了纱线拉伸性能预测问题.用HVI测试原棉指标,用USTER(R)TESTER5～S400测试成纱指标,采用改进BP算法建立断裂伸长预测的模型,进行纱线的拉伸性能预测,结果表明改进BP模型预测速度和精度较好.     

胸腺嘧啶类抗艾滋药物的构效关系

为研究1-[(2-羟乙氧基)甲基]-6-(苯硫基)胸腺嘧啶(HEPT)类化合物抗艾滋新药的构效关系,用逐步回归方法筛选拓扑指数,并将其作为变量,建立了能估算和预测HEPT类化合物抗艾滋活性的定量结构-活性相关性模型.建立的多元线性回归方程复相关系数r2为0.847、标准误差为0.568.根据该多元线性回归方程预测得到活性的值和实验值较为接近,平均误差为0.493,模型的预测能力优于文献,故该模型能较好地解释HEPT类似物活性的递变规律.     

量子化学参数用于苯胺类化合物的QSAR毒性研究

采用了ChemOffice6.0中MOPAC-AMl量子化学法计算了24种苯胺类化合物的6种量子化学参数,其中取17个化合物作为样本集对pEC50进行多元逐步回归分析,得到最佳方程:pEC50=1.647+0.448×logKOW-0.000903×TE+0.001577×HOF,经自由度校正的回归系数R=0.985.应用所建立的QSAR模型验证了苯胺类化合物的EC50值,并通过"Jackknife"法中逐一抽取法进行模型检验,验证了该模型具有很好的稳定性,平均残差仅为0.05个对数单位,小于文献值.经过7个预测样本对该模型进行验证,结果表明该模型具有很好的预测能力,并分析了苯胺类化合物的毒性机理.     

电性拓扑态指数预测多氯代吩噁嗪的热力学性质

用电性拓扑态(E-state)指数表征了136个多氯代吩噁嗪类化合物的分子结构,采用多元回归方法对其热能值(Eth)、恒容热容(CV)、熵(S)、焓(H)、自由能(G)等热力学性质进行关联和预测,构建了5个用电性拓扑状态指数预测多氯代吩噁嗪热力学性质的构效关系相关(QSPR)模型,相关系数均大于0.999.利用Jack-knifed法检验了对标准熵预测模型的稳定性和预测能力,检验的相关系数r2也在0.999以上,预测值与文献值的相对平均误差为0.14%.该模型具有较好的稳定性、相关度和预测能力.