分子极化效应指数与脂肪族醛酮的沸点

建立物质的定量结构—活性相关性(QSAR)和定量结构—性质相关性(QSPR)的研究一直受到化学工作者的关注。用拓扑指数研究饱和烃的各种物理化学性质已经有大量报道1 4。本文讨论了分子极化效应指数[5]与脂肪族醛酮沸点的关系,力求寻找到一个适用范围广,并且具有分子结构特征的计算脂肪族醛酮沸点的计算公式。1　分子结构参数的确定脂肪族醛酮分子中羰基的存在,使相同碳原子数的醛酮沸点比烷烃升高很多。我们以醛酮分子中的烷基极化效应指数(PEI)的差值(ΔPEI)[6]来表示羰基位置对醛酮沸点的影响:ΔPEI=PEIB,N-PEInrm,N(1)式中,…     

拓扑-量子指数醛酮气相色谱保留指数及沸点的定量构效关系

通过对醛酮化合物分子结构特征及其气相色谱保留指数(RI)和沸点与分子结构间关系的研究,提出了分子极化效应指数(MPEI)、奇偶指数(OEI)、立体效应指数(SVij)、顶点度-距离指数(VDI)及键连接矩阵特征根(∑X1CH)等拓扑-量子结构参数,用多元线性回归(MLR)方法获得了醛酮类化合物的沸点及其在不同极性色谱柱上的气相色谱保留指数与这些拓扑-量子指数间良好的定量结构-性质相关(QSPR)模型,相关系数均大于0.99。5个分子结构参数具有明确的物理化学意义且易于计算和运用。与文献研究的比较结果表明:由上述分子结构参数得出的模型方程适用于各类醛酮化合物的气相色谱保留指数及沸点的预测且具有较好的稳定性和准确性。     

醛酮化合物色谱保留指数的集成全息定量构效关系模型

色谱保留指数(retention index,RI)是色谱分析中的重要参数,不同化合物在不同极性固定相上具有不同的保留行为.醛酮化合物种类众多,实验测定其RI值的时间和经济成本高.该论文采用集成建模(ensemble modeling)结合全息定量构效关系(HQSAR)方法研究了醛酮化合物在2种固定相(DB-210和H...     

原子序数拓扑指数与脂肪族醛酮沸点的定量关系研究

按自定的编号规则,给醛酮分子中的碳原子和氧原子编号,并在此基础上建立新的拓扑指数(m^M),其中1^M对醛酮分子具有良好的结构选择性,并与72种醛酮的沸点显著相关：lg(660-Tbp)=5.8581-0.0111^M,γ=0.9970。引入0^M及其碳原子数的三元线性方程为：Log(679-Tbp)=6.045+0.0940^M-0.0201^M-0.194N,R=0.9991,明显优于文献的研究结果。并为预测脂肪族醛酮的沸点提供了有效的方法。     

分子诱导效应指数与脂肪族醛酮的沸点

利用分子诱导效应指数，建立了三参数方法计算脂肪族醛酮沸点的关系式： ln(820．5—Tb)＝6．38327—1．23961×10^-1Nc+1．95353△I+6．68434×10^- 2N，式中Nc为脂肪族醛酮中烷基部分的有效碳链长度；△I为具有相同碳原子数目 的支链烷基与直链烷基的诱导效应指数的差值，它表示羟基对醛酮沸点的影响；N 为碳原子数．     

分子电性距离矢量用于三嗪类化合物的构效关系研究

采用分子电性距离矢量(Molecular Electronegativity Distance Vector,MEDV)表征了三嗪类化合物的分子结构,并运用多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)建立了该类化合物结构与其发光菌和大型蚤毒性的定量结构-毒性相关(Quanti-tative Structure-Toxicity Relationship,QSTR)模型,同时采用留一法交互检验对所建模型进行了分析和验证,建模计算值的相关系数R分别为0.970和0.952,留一法交互检验预测值的相关系数RLOO分别为0.917和0.921,并进一步阐述了结构与毒性之间的关系。结果表明,三嗪环上π电子离域程度减小有利于毒性增加,侧链N上取代基数目增加,化合物毒性减小。为进一步预测该类化合物的毒性,进行药物筛选提供了有效的理论依据。     

脂肪醛和脂肪酮的沸点与分子结构关系的拓扑化学研究

根据分子拓扑学原理,通过采用信息量丰富的染色分子图代替隐氢图,借助于距离矩阵表征分子图中顶点的连接性和标识分子图中顶点性质的差异,发展了一种适用于含杂原子分子体系结构性能研究的新方法,据此探讨了脂肪醛和脂肪酮的沸点与分子结构之间的关系,提出一个既能合理表征结构性能关系、又能预测沸点的定量关系式。结果表明,沸点预测值与实验值的一致性令人满意,平均误差0.21%。     

应用分子电距矢量对地笋中挥发油化学成分色谱保留值分析

采用分子电性距离矢量(MEDV)表征地笋中挥发油化学成分的分子结构,并对其气相色谱保留时间进行了系统的定量结构-色谱保留关系(QSRR)研究。在变量筛选的基础上建立了多个挥发油化学成分QSRR模型,相关系数均在0.90以上。通过严格的统计检验表明所建模型具有良好的稳定性与预测能力。     

基于拓扑指数对含氧有机化合物闪点的定量构效关系研究

闪点是衡量化合物易燃程度的物理量,也是可燃性液体的一个重要安全性指标。本文对含氧有机化合物(包括醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等)的闪点与分子结构之间的关系进行分析,提取并计算了顶点度-距离指数(VDI)、奇偶指数(OEI)、边度-距离指数(EDI)、分子体积参数(MVI)和氢键指示变量(HB)等分子结构参数,并结合分子隐氢图顶点数(N)的2/3次方(N~(2/3)),对训练集中81个含氧有机化合物的闪点进行定量结构-性质相关分析。结果表明,由N~(2/3)、VDI、EDI、OEI、MVI和HB等6个参数对闪点建立的多元线性回归模型的相关系数(R)为0.9909,标准偏差(s)为6.39K,平均相对误差(ARD)为1.60%。用该模型对测试集中20个含氧有机化合物的闪点进行了预测,ARD为1.84%。     

有机磷酸酯类化合物气相色谱定量结构保留关系研究

采用分子电性距离矢量(MEDV)表征有机磷酸酯类化合物的分子结构,运用多元线性回归建立定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型,同时采用逐步回归结合统计检测对模型进行变量筛选,建立了35个有机磷酸酯类化合物在3种不同固定相(OV-101,DB-1701和DB-WX)上气相色谱保留指数(RI)与MEDV的定量相关模型.在3种固定相上的QSRR模型的建模计算值复相关系数(R)、留一法(leave-one-out)交互校验复相关系数(QCV)分别为0.998 0和0.995 1(OV-101);0.996 3和0.989 6(DB-1701);0.993 7和0.984 1(DB-WX),表明模型具有良好估计能力与稳定性.     

分子电性距离矢量用于稠环芳烃液相色谱保留值的QSPR研究

采用分子电性距离矢量(Molecular Electronegativity Distance Vector,MEDV)表征稠环芳烃类化合物的分子结构.分别运用多元线性回归(Multiple Linear Regres-sion,MLR)和偏最小二乘回归(PLS)建立了稠环芳烃类化合物结构与其液相色谱(LC)保留值的定量结构一性质关系(QSPR)模型,同时采用内部及外部双重验证的办法对所建模型稳定性能进行分析和验证,建模计算值、留一法交互检验预测值和外部样本预测值的复相关系数Rcum、RLOO、Qext分别为0.9970,0.9950,0.9925(MLR);0.9930,0.9790,0.9917(PLS).结果表明,MEDV能较好地表征该类分子结构信息,所建QSPR模型具有良好的稳定性和预测能力.为稠环芳烃类化合物分离、纯化、检测等方法的建立,提供有效的理论依据.     

分子连接性指数~mX~z与不饱和链烃沸点的定量关系研究

提出了一个计算分子中成键原子点价δ_i~z的新方法，以δ_i~z为基础建构的 新的分子连接性指数为~mX~z = ∑(δ_i~z·δ_j~z·δ_k~z……)~(-0.5)，其中 ~0X~z，~1X~z的定义为：~0X~z = ∑(δ_i~z)~(-0.5), ~1X~z = ∑(δ_i~z·δ _j~z)~(-0.5)，并研究了~0X~z,~1X~z与不饱和链烃沸点的相关性。结果表明，该 拓扑指数具有良好的结构-性质相关性。以~0X~z,~1X~z和碳原子数N为结构参数分 别与80个单烃烃、39个单炔烃、169个不饱和链烃（包括烷烃、炔烃及烯炔）的沸 点进行关联所得到的三元回归方程为：单烯烃，log(779.13-bp) = 2.822433-0. 0133346 ~0X~z - 0.0638379 ~1X~2 + 0.0111229N (R = 0.99895, F = 202783. 65, s = 3.36)；单炔烃，log(797.47-bp) = 2.809912-0.0108374~0X~z - 0. 0864540 ~1X~z + 0.0233028N (R = 0.99935, F = 98657.36, s = 3.65);不饱和 链烃，log(741.26-bp) = 2.779526 + 0.0194388~0X~z - 0.0519158~1X~z - 0. 0211047N (R = 0.99467, F = 82387.26, s = 7.74)。应用这些经验公式可以预测 不饱和链烃的沸点。     

定量结构-性质/活性关系在分析和环境化学中的进展及应用

定量结构-性质/活性关系(QSPR/QSAR)是目前国际上一个比较活跃的研究领域.该方法将理论计算方法和各种统计分析工具相结合,研究系列化合物的结构与其生物活性和各种物理化学性质之间的定量函数关系.QSPR/QSAR不仅可以建立预测化合物的各种理化性质以及生物活性的理论模型,而且可以发现和确定对化合物的各种性质起决定作...     

基于启发式算法和支持向量机算法预测醛类化合物急性毒性

应用启发式算法(HM)和支持向量机算法(SVM)建立了88种醛类化合物对大鼠急性毒性的定量构效关系模型。应用ChemOffice2004软件进行化合物的结构输入,利用半经验方法进行分子结构优化,在CODDESA软件中计算出组成、拓扑、几何、电子和量子化学参数。并用启发式方法筛选出相对阳性电荷、氧原子数量、碳原子的最小亲核反应指数、双键相对数量、碳原子数量、碳氢键之间的最大交换能量、最大σ-σ键序和双键数量8个参数,在此基础上应该多元线性回归和支持向量机方法建立QSPR模型。两种方法均得到了较好的结果,HM和SVM的交互检验的相关系数分别为0.90和0.93;通过对模型的稳定性和预测能力比较,SVM建立的QSAR模型能够更好地预测醛类化合物对大鼠急性毒性LD50。     

有机污染物在碳纳米管吸附的定量结构-性质关系

对一系列共59个芳香性分子进行了HF/6-31G^*水平上的结构优化,并在优化结构上进行了分子静电势及其导出参数的计算,应用多元线性回归方法建立了碳纳米管吸附有机污染物的平衡常数与分子结构间的定量关系. 结果表明,分子表面静电势参数（V_min、σ₊² 和ΣV_ind⁺）结合分子表面积（S）和最低空轨道能级（ε_LUMO）可以很好地用于构建碳纳米管吸附的定量结构-性质关系（QSPR）模型. 模型中引入的参数均具有明确的物理意义,其合理性可以从污染物与碳纳米管或水分子间相互作用的角度进行解释. 模型的稳定性和预测能力经“留一法”和Monte Carlo 交叉验证法进行了确证. 本文亦采用支持向量机（SVM）、最小二乘支持向量机（LSSVM）和高斯过程（GP）等三种方法建立了上述参数与碳纳米管吸附性质的非线性模型. SVM和LSSVM模型表现出强的拟合能力,但预测能力明显不如其他模型. GP模型无论是拟合能力还是预测能力都是最佳,但并没有明显地优于线性模型,说明对本文研究体系而言,其分子结构与性质间的关系主要以线性形式存在.     

碳氢化合物、醛、酮和硫醇的定量结构-色谱保留指数相关性研究

采用平衡电负性和相对化学键长对传统距离矩阵进行修正,构建新拓扑指数Nt。结合路径数,建立碳氢化合物、醛、酮和硫醇等化合物在24种极性和非极性色谱柱上的定量结构-色谱保留指数关系(QSRR)模型,23种模型的相关系数大于0.99。模型经留n法交叉检验,显示出良好稳健性和预测能力。模型物理意义明确,表明色谱保留指数可用分子的大小、平衡电负性、支化度和形状等内在结构信息进行有效表征。模型经Needham公式分析,结果显示新指数Nt对保留指数影响最大。借助Hyperchem软件进行对比研究,结果表明拓扑化学法优于量子化学AM1法。     

边价连接性指数及其应用

基于邻接矩阵与边价 (fi)定义边价连接性指数 (mF) ,其中的0 F、1F及δmax与 85种链烷烃、72种脂肪族醛酮的沸点 (Tb)关联、得到良好的数学模型 :ln(783 -Tb) =6 4 95 0 6-0 0 5 1 1 3 0 F -0 0 6683 1F -0 0 1 1 80δmax(n =85 ) ,R =0 9984 ;ln(82 0 -Tb) =6 3 791 3 -0 0 3 0 3 5 0 F -0 0 71 661F +0 0 1 0 0 5δmax(n =72 ) ,R =0 9991。后一模型经Jackknife法检验具有总体稳健性。可以预示 ,该指数将在定量构效关系研究中成为重要参数