Investigation of carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra-structure correlation based on novel atomic distance-edge (ADE) vector

A set of novel graph-theoretical parameters,called the atomic distance-edge (ADE) vector,was developed.Based on the connecting C-C bond number between central carbon atom and the other ones,various carbon atoms of alkanes were classified as four types,i.e.,type 1,2,3 and 4 for primary,secondary,ternary and quaternary carbon,respectively; and then four regression equations were obtained to link carbon-13 chemical shift (CS) of each type of atoms.Furthermore,these regression models were used to predict the carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra of alkanes and it was found that the estimated CS were in agreement with the experimental results.     

基于新型分子距边矢量ν与多元统计方法对于烷烃13C NMR化学位移和(CSS)估计与预测的深入研究

基于本实验室提出一种新型以势能形式表达的分子距边矢量, 深入地系统研究了核磁共振碳-13谱化学位移和(CSS)规律以及分子拓扑指数矢量在定量结构波谱关系(QSSR)中的应用. 借助多种计量化学方法包括多元线性回归、逐步多元回归、主成分回归、主筛选回归等进行分子拟模和定量相关研究, 发现烷烃¹³C NMR 化学位移和(CSS)与其分子距边矢量及路径长度指数有良好线性相关性, 回归方程及其统计参数为:CSS=bν+cp₃=∑_^mj=0b_jν_j+b₁₁p₃=b₀ν+b₁ν₁+b₂ν₂+b₃ν₃+b₄ν₄+b₅ν₅+b₆ν₆+b₇ν₇+b₈ν₈+b₉ν₉+b₁₀ν₁₀+b₁₁p₃=-13.576+22.179ν₁+28.407ν₂+25 .950ν₃+26.690ν₄+14.498ν₅+5.726ν₆-5.379ν₇-3.214ν₈-15.021ν₉ -25.710ν₁₀+12.278p₃ n=63, R=0.997, EV=99.68%, RMS=3.7348, SD=4.1 18, F= 773.116, U=144228.844, Q=864.938; CV: R²_CV=0.980, EV=98.83%, RMS=7.126 1, SD_CV=7.634, F_CV=221.720, U_CV=142121.891, Q_CV=2971 .896.结果良好.     

氨基酸原子电距矢量表达与核磁共振碳谱模拟

提出以原子电性距离矢量(VAED)描述20种天然氨基酸中不同等价碳原子的化学环境,结合γ效应校正与碳原子类型,建立核磁共振碳谱(¹³CNMR)化学位移(CS)的五参数线性模型.用于氨基酸分子中4类不同的等价碳原子化学位移的估计,复相关系数分别为R=0.9864,0.9513,0.9463,0.9567;均方根误差分别为RMS=0.5544,2.5232,11.3096,4.9098ppm经交互校验,模型稳定性较好.并综合几种处理方法,找到一种较好的建模方法,将它用于4个外部样本化学位移的定量预测,结果良好.     

分子距边矢量研究链烃与醛酮的定量构效关系

按碳原子及键合特性分类定义并计算了链烃包括烷、烯,炔,双烯,烯炔烃的分子距离－边数矢量（ＭＤＥ）,将１５３个链烃的ＭＤＥ矢量与相应的沸点相关联,得到良好的线性模型,复相关系数Ｒ＝０．９９７６,均方根误差０．９９７５、ＲＭＳ＝４．７２Ｋ和Ｒ＝０．９９７２、ＲＭＳ＝５．１３Ｋ。结果表明模型具有良好的稳定性和预测能力。进一步对杂原用染色因子进行标识,提出了一种适用于含杂原子体系分子结构描述的ＭＤＥ矢量,     

核磁共振碳谱的研究:烷烃化学位移和CSS与分子距边矢量λ

系统研究了核磁共振碳谱及其化学位移规律性.提出了一种新的分子图论参数:分子距离一边数矢量(λ或MDE矢量),并发现它与烷烃的¹³C NMR有良好的相关性。     

糖的原子电距矢量表达及其核磁共振碳谱模拟

提出以原子电性距离矢量(VAED),描述上百种糖分子中数百个不同等价碳原子的化学环境;并结合γ效应校正,建立核磁共振碳谱(¹³C NMR)化学位移(CS)的五参数线性模型.用于糖分子中四类不同的等价碳原子化学位移的估计,复相关系数R和均方根误差RMS及标准偏差SD和F-统计量F分别为:伯碳n=62,R=0.991 0,RMS=1.960 2(SD=1.9762,F=5 0 2.32 94,EV=0.980 5);仲碳n=79,R=0.9886,RMS=2.5 40 5(SD=2.5 5 67,F=5 1 5.60 4 6,EV=0.975 7);叔碳n=30 2,R=0.95 1 4,RMS=3.6884(SD=3.694 5,F=4 68.82 76,EV=0.90 35)及季碳n=1 4,R=0.5 772,RMS=8.862 6(SD=9.1 972,F=0.5 82 8,EV=-0.0 837).经交互校验,伯仲叔碳的化学位移模型稳定性较好.并综合几种处理方法,找到一种较好的建模方法,将它用于几个外部样本的定量预测,结果良好.     

多环芳烃气相色谱保留指数预测与估算

按碳原子的键合特性对其进行分类,定义并计算了多环芳烃的分子距边矢量（VMDE）,在此基础上对94种多环芳烃的气相色谱保留指数（RI）进行定量相关性研究,发现色谱保留指数与分子距边矢量之间存在良好的线性关系,RI．a b VMDE,n=94,相关系数r=0.9946,均方根RMS＝8．15,同时,还进行了留一法交互检验结果为r=0.9928,RMS=9.35。表明了新分子距边矢量的合理性和有效性,可成功地用于多环芳烃气相色谱保留指数的估计与预测,有望在定量构效关系研究中获得广泛的运用。     

Chemometrics to chemical modeling: novel molecular distance-edge vector (λ) in alkanes and retention index of gas chromatography

Systematic studies are made on application of chemometrics to chemical modeling and/or molecular modeling as well as the regularity of retention index for gas chromatography (GC). A set of novel molecular graph theoretical parameters, called the molecular distance-edge (MDE) vector (λ), is proposed and found to be excellently correlated to retention index of GC for alkanes. The MDE parameters were tested by the multiple linear regression (MLR) estimation and prediction of the retention index of GC, and the results obtained are satisfactory.