结合DFT计算和统计学校正方法用于准确计算化合物的物理化学性质
【摘要】：
量子化学方法是一种非常重要并且有用的理论方法,我们可以通过求解薛定谔方程来计算化合物的各种性质,对反应机理进行研究,但量子化学方法的应用受到研究体系和机器状况的限制。定量结构-活性／性质关系是另一种非常有用的研究手段,它有计算速度快,对机器要求低等优点,但是该方法的计算精度却不是很令人满意。因此,我们将这两种方法的优点相结合,衍生出一种基于量化计算的校正模型,它不仅具有高计算精度,还具有QSAR/QSPR方法快速的优点,具有很好的应用前景。本论文具体分为四章：
第一章简单的阐述了量子化学理论、定量结构-活性／性质关系和基于量化计算的校正方法的基本原理和实现方法。
第二章利用多元线性回归和局部建模,对密度泛函(DFT)法计算的927个化合物的生成焓数据进行校正,得到较好的结果。其中经过多元线性回归校正的DFT计算的生成焓的均方根误差(RMSE)数值由原来的126.6kJ/mol降为17.9kJ/mol,而用局部建模进行校正后的RMSE由126.6kJ/mol降为16.1kJ/mol。说明用局部建模法对生成焓的校正起到很好的效果,可以推广应用到其它热力学性质的计算。
第三章将量子化学计算与统计校正方法结合,建立了预测148个含氯化合物的碳氯单键BDE的计算方法。该方法是在用一种量子化学计算方法-密度泛函法中的B3LYP法用6-311+G(d,p)基组对这些含氯化合物的碳氯单键的BDE进行计算,然后用遗传算法选出对碳氯单键BDE影响最大的6个描述符,建立校正模型,结果说明该方法在很大程度上改善了BDE的计算结果。未进行校正之前最大的偏差为15.5kcal/mol, RMSE为6.13kcal/mol,多元线性回归模型校正后的最大偏差为12.04kcal/mol, RMSE为2.66kcal/mol, LS-SVM模型校正后最大偏差变为9.93kcal/mol, RMSE降为2.47kcal/mol。说明LS-SVM校正的BDE的DFT计算数值得到很大提高,这种方法可以用于其它类型BDE的计算。
第四章是用量子化学计算了159个有机化合物的电离能,用遗传算法选出与离子化能相关最高的8个描述符,并用它们分别建立线性(GA-MLR)和非线性模型(LS-SVM),最终的计算结果表明用多元线性回归校正的离子化能的RMSE由原来DFT计算的0.52eV降为0.42eV,而采用LS-SVM模型校正后的RMSE降为0.29eV,数据的准确性有了大幅度的提高。说明LS-SVM对离子化的能校正有着显著的效果,可以推广应用到其他类型有机化合物的电离能的预测。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：O641
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| 1 |
于瑞莲,胡恭任;环境化学中有机化合物毒性的QSAR研究方法[J];环境科学与技术;2003年01期 |
| 2 |
冯长君,王超;胺、醇、醚类化合物电离能的自相关拓扑研究[J];分子科学学报;2002年01期 |
| 3 |
张大仁,黄庆国,韩朔睽,王连生;分子表面积的精确和经验计算及其在QSAR中的应用[J];环境化学;1994年03期 |
| 4 |
刘征涛;生态毒理学研究中分子构效相关的应用[J];环境科学研究;2001年01期 |
| 5 |
曹晨忠;有机同系物密度递变规律[J];化学通报;1995年07期 |
| 6 |
杨锋,罗明道,屈松生;结构参数F与部分气态化合物标准生成焓的相关性研究[J];化学物理学报;1999年06期 |
| 7 |
郑康成,刘学文,张仲钦,云逢存;计算饱和醇异构体标准生成焓的新方法[J];化学物理学报;2001年06期 |
| 8 |
杨锋,颜肖慈,欧阳礼,王利亚,罗明道,屈松生;改进了有价连接性指数及其应用实例——δ_i~-和δ~v在结构/性质相关中的比较研究[J];化学物理学报;1998年03期 |
| 9 |
莫凤奎;王志中;江元生;;胺、醇、醚类化合物气相碱性的CNDO/2计算[J];化学学报;1983年04期 |
| 10 |
王化云;吕天雄;许禄;汪尔康;苏锵;;广义α_N指数及其应用——Ⅰ.广义α_N指数及其在中性磷萃取剂萃取Y、Ce、U和Th性能方面的应用[J];化学学报;1990年12期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
郭天永;车玉满;孙鹏;李连成;孙波;;基于偏最小二乘回归的高炉焦比影响因素分析[J];鞍钢技术;2009年05期 |
| 2 |
余训爽;;氯代芳烃及其衍生物定量结构-色谱保留值的相关性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年01期 |
| 3 |
汪东军,汪夏燕;神经元网络在精馏塔控制中的应用[J];安徽化工;2000年04期 |
| 4 |
刘守强,胡章文,陶庭先,唐定兴;拓扑指数M及其应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期 |
| 5 |
禹茜;王建湘;周杰良;张雄;;泡桐生长与土壤因子偏最小二乘回归分析[J];安徽农业科学;2008年07期 |
| 6 |
杨红旗;温建;雷丽娟;孙福海;;基于农业生产条件的河南粮食产量组合模型研究[J];安徽农业科学;2009年28期 |
| 7 |
钱力;陈华妮;;取代苯胺和苯酚对鲤鱼毒性的3D-QSAR研究[J];安徽农业科学;2010年24期 |
| 8 |
张润昊;;森林食品产业发展影响因素实证研究[J];安徽农业科学;2011年08期 |
| 9 |
盛恩宏,杜俊,倪申宽;过渡元素原子“例外”电子层结构的浅释[J];安徽师范大学学报(自然科学版);1999年03期 |
| 10 |
姚关心,汪小丽,张先燚,许新胜,凤尔银,季学韩,崔执凤;同科电子各多重态的微观态个数计算公式[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年02期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
黎妍妍;黄元炯;许自成;吴军;李富欣;;河南烟区烟叶质量可用性的综合评价[J];安徽农业科学;2006年09期 |
| 2 |
周应兵,孙学永,阮龙,林国平,周大庚,曹景林,王正刚,李桐;烤烟品种的层次——模糊综合评判[J];安徽农业科学;1998年03期 |
| 3 |
路苹;张林生;曹让;汪沛洪;;植物游离氨基酸测定中提取剂和纯化方法的研究[J];氨基酸杂志;1991年02期 |
| 4 |
巫厚长,魏重生,王方晓,程遐年,邹运鼎;各种天敌对烟蚜种群数量影响效果的灰色关联度分析[J];安徽农业大学学报;2002年03期 |
| 5 |
何琴,高建华,刘伟;广义回归神经网络在烤烟内在质量分析中的应用[J];安徽农业大学学报;2005年03期 |
| 6 |
钱时祥，陈学平，郭家明;聚类分析在烟草种植区划上的应用[J];安徽农业大学学报;1994年01期 |
| 7 |
焦立新,谷立中;层次—关联评判法在种植制度综合评判中的应用[J];安徽农业技术师范学院学报;1994年01期 |
| 8 |
黎妍妍;丁伟;李传玉;许自成;;贵州烟区生态条件及烤烟质量状况分析[J];安全与环境学报;2007年02期 |
| 9 |
江建刚;模糊综合评判技术在卷烟评吸过程中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2002年01期 |
| 10 |
陈仅;;多变量灰色数列预测模型在非典研究中的应用[J];成都纺织高等专科学校学报;2007年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
王冬梅;耿志远;;草酸热分解机理的DFT研究[J];化学与生物工程;2011年03期 |
| 2 |
朱永春,张小英,高宇;苯酚衍生物式电位的QSAR研究[J];计算机与应用化学;2005年09期 |
| 3 |
李明,田安民;亚胺不对称催化还原的量子化学研究[J];中国科学B辑;2003年01期 |
| 4 |
朱思成;不饱和硼烯CH_3OB的结构及其异构化反应的DFT研究[J];结构化学;2004年03期 |
| 5 |
胡武洪,申伟,吴兴发;(CN)_2异构化反应的密度泛函理论研究[J];涪陵师范学院学报;2005年05期 |
| 6 |
陈兰美;刘江琴;罗辉;;多吡啶钴类配合物的结构与抗肿瘤活性[J];广州化工;2011年05期 |
| 7 |
高洪泽,段红霞,祖薇,程红,仇永清,苏忠民;[Si(S_2Ph)_n]~(m±)(n=1～3)化合物稳定性的ab initio和DFT研究[J];东北师大学报(自然科学版);2000年02期 |
| 8 |
张乃强;CH_3NHCH_3-BH_3体系的ab initio与DFT研究[J];滨州师专学报;2001年04期 |
| 9 |
胡武洪;申伟;;COS与O_2反应的密度泛函理论研究[J];分子科学学报;2005年04期 |
| 10 |
罗冬梅;张宁;洪三国;吴欢文;刘芝花;;甲醇与金属离子相互作用的DFT研究[J];南昌大学学报(理科版);2010年05期 |
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