典型化学品的结构参数表征及其分子模拟研究
【摘要】：化合物的结构决定其性质，并且每种性质都与其结构密切相关，因此通过分析和考察分子结构特征与物理化学性质或生物活性之间的变化规律，建立物质结构与性质的定量关系，并从理论上对物质的性质和功能进行解释和预测具有十分重要的意义，其关键是找到能够反映物质本身而又简单的分子描述符。对此，作者根据35个硝基苯化合物以及135个多氯代二苯并呋喃的分子结构特征，分别构建出一种既能表征取代基差异，又能反映出取代位置的分子结构描述符，借助多元线性回归方法建立分子结构参数与硝基苯对黑头呆鱼的急性毒性、多氯代二苯并呋喃的气相色谱保留指数的相关模型，通过留一法交互校验以及Jackknife随机抽样检验，结果表明所建模型均有较好的稳定性和较强的外部预测能力。同时作者在基态原子价壳层电子隐核图的基础上，基于拓扑化学原理以及原子价壳层电子结构特征，构建了基态原子价壳层电子量子拓扑指数，结合原子价壳层电子平均化能等参数，建立了一套新的元素电负性标度，填补了元素周期表中某些元素的电负性空缺。并且将该方法进行扩展应用于系列稀土化合物的研究，结果证明所建立的拓扑指数具有良好的结构选择性和性质相关性，得出了镧系元素一系列重要性质的变化规律，具有重要的学术意义和创新性。最后作者通过定义分子中原子的平衡电负性对分子图进行着色，在距离矩阵的基础上结合分子中各原子的支化度构建一种能表征杂原子、多重键的分子结构特征的拓扑指数，并用它们对链烷烃等有机物的加和型性质以及凝聚型性质的同系递变规律进行研究，获得了满意的结果。
【关键词】：化学品 分子结构参数 定量构效关系 物理化学性质 生物活性 分子模拟 【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：O641.1
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.121222
【目录】：
- 中文摘要6-7
- 英文摘要7-9
- 第1章 绪论9-23
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 回顾及评述10-21
- 1.2.1 定量构效关系的研究进展10-16
- 1.2.2 拓扑指数的研究进展16-21
- 1.3 本文所作的主要工作21-23
- 1.3.1 研究目的及意义21
- 1.3.2 研究内容21
- 1.3.3 本项工作的特色与创新之处21-23
- 第2章 定量构效关系模型的建立及其性能评价23-28
- 2.1 多元线性回归方法23-26
- 2.1.1 多元线性回归方法的数学模型23-24
- 2.1.2 对多元线性回归方法效果的检验24-26
- 2.2 人工神经网络方法26-28
- 第3章 硝基苯化合物的分子结构参数提取与生物活性关系研究28-35
- 3.1 硝基苯类化合物分子结构参数提取28-30
- 3.2 分子结构参数与生物毒性的相关性30-32
- 3.3 模型稳定性和预测能力检验32-35
- 第4章 PCDFs类化合物 Kováts指数的定量构效关系研究35-44
- 4.1 基本原理与方法36-42
- 4.1.1 多氯代二苯并呋喃异构体分子结构参数表征36-37
- 4.1.2 分子结构参数与PCDFs的Kováts指数的相关性37-41
- 4.1.3 模型稳定性及预测能力分析41-42
- 4.2 结论42-44
- 第5章 原子价壳层电子量子拓扑指数与元素电负性的关系44-57
- 5.1 基本原理与方法45-53
- 5.1.1 原子价壳层电子量子拓扑指数的建构45-47
- 5.1.2 原子价壳层电子量子拓扑指数与元素电负性的关系47-53
- 5.2 结果与讨论53-56
- 5.2.1 元素电负性X_N的合理性及应用53-55
- 5.2.2 轨道电负性55-56
- 5.3 结论56-57
- 第6章 一个新的量子拓扑指数及其对镧系元素理化性质的预测57-64
- 6.1 理论与方法57-62
- 6.1.1 拓扑指数QTI的建构57-59
- 6.1.2 量子拓扑指数QTI与镧系元素的理化性质的关系59-62
- 6.2 结果与讨论62-64
- 6.2.1 拓扑指数QTI具有优良的结构选择性和性质相关性62
- 6.2.2 结论62-64
- 第7章 烷烃加和型和凝聚型性质的拓扑同系递变规律研究64-89
- 7.1 理论与方法66-71
- 7.1.1 方法构建66-70
- 7.1.2 拓扑指数的结构选择性70-71
- 7.2 与加和型性质和凝聚型性质的相关性及 QSPR模型71-88
- 7.2.1 与加和型性质的相关模型71-81
- 7.2.2 与凝聚型性质的相关模型81-88
- 7.3 结论88-89
- 第8章 结论与展望89-91
- 8.1 结论89-90
- 8.2 展望90-91
- 参考文献91-109
- 附录109-110
- 致谢110
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