發(fā)布時間：2017-12-24 17:25

  本文關(guān)鍵詞：有機化學品與臭氧氣相反應速率常數(shù)預測模型的建立及應用　出處：《大連理工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：有機化學品與臭氧的氣相反應速率常數(shù)(kO3)是表征其環(huán)境歸趨,評估其大氣環(huán)境持久性的重要參數(shù)。目前僅有幾百個kO3實驗數(shù)據(jù),且測定方法耗時、費力,不能滿足有機化學品生態(tài)風險評價的需求。因此,有必要發(fā)展可快速高效預測kO3的方法。本研究基于經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)提出的定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)模型構(gòu)建及使用導則,建立了可預測室溫(298 K)和多溫度下k03的QSAR模型。所構(gòu)建的模型對實現(xiàn)環(huán)境行為參數(shù)預測的軟件化具有重要意義。模型具體結(jié)果如下：(1)基于量子化學描述符和Dragon描述符,分別采用多元線性回歸(MLR)和支持向量機(SVM)的方法,建立了用于預測化合物在室溫下(298 K)kO3數(shù)值的QSAR模型�；贛LR方法建立的QSAR模型的調(diào)整后相關(guān)系數(shù)(R2 adj)為0.840,交叉驗證系數(shù)(Q2Loo)為0.809,外部驗證系數(shù)(Q2CXI)為0.800,說明其具有良好的擬合能力、穩(wěn)鍵性和預測能力。機理解釋表明,影響k03的主要因素是最高占據(jù)分子軌道能(EHOMO)。kO3還與化合物的不飽和程度、電負性和分子量等因素有關(guān)。此外,為表征分子結(jié)構(gòu)描述符與k03數(shù)據(jù)間的非線性關(guān)系,建立了SVM模型,模型結(jié)果為R2adj=0.938,Q2ext=0.826.采用Williams圖表征了MLR和SVM模型的應用域。兩個模型均可用來預測含有C=C,C=O,-CHO,-COOH,-O-,-OH,-C=O(O)-,-NH2,-NH-,-N-N-,-X(Cl,F),-S-碎片基團的化合物。(2)基于188種有機化學品在不同溫度下的399個logkO3數(shù)據(jù),建立了具有溫度依附性的MLR和SVM模型。MLR模型的R2adj=0.846,Q2LOO=0.831說明模型具有良好的擬合度和穩(wěn)定性；Q2ext=0.802說明模型具有良好的預測性能。SVM模型性能優(yōu)于MLR模型。通過對模型的結(jié)果分析,表明分子的供電子能力、分子量、分子不飽和程度和分子中原子的連接信息等是影響k03的主要因素。MLR和SVM模型的應用域均采用Williams圖表征。MLR模型可用來預測烯烴、鹵代烯烴、含氧化合物、含氮化合物(除伯胺外)、含硫化合物和芳香族化合物的氣相kO3。本研究還嘗試將所構(gòu)建的ko3模型整合到“化學品預測毒理學平臺”,實現(xiàn)從輸入自變量到輸出結(jié)果的一鍵式過程,從而達到快速預測k03的目的。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X132

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本文編號：1329290