氯自由基与有机污染物反应速率常数的QSAR模型

发布时间：2017-06-25 11:11

  本文关键词：氯自由基与有机污染物反应速率常数的QSAR模型，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大气氯自由基(·Cl)内陆来源的突破性发现,使得·Cl在决定有机污染物环境归趋方面起着比以往更为重要的作用。从大气有机化学品的环境风险层面上来看,需要·Cl与有机化学品的反应速率常数(kl)信息。目前获取有机化学品kCl的方法主要有两种,一种是实验测定,另一种是模型预测。由于实验测定需要耗费大量的时间、人力和财力,目前仅有五百多种有机化学品的气相k1数据,难以满足大量有机化学品环境风险评价的要求。而定量构效关系模型(QSAR)可以克服这些问题。基于已有实验数据,建立QSAR预测模型可以弥补缺失的实验数据。本研究基于经合组织(OECD)颁布的QSAR导则,发展了预测kCl的QSAR模型。我们从数量巨大的文献中收集了550种有机化学品的气相kl数据；并在较高精度优化的有机物几何构型的基础上,筛选和计算了多种意义明确的量子化学描述符及DRAGON描述符；采用多元逐步线性回归(MSR)分析,构建了有机物种类丰富、反应途径全面的kl预测模型。QSAR模型的调整决定系数(R2adj)为0.825,表明模型具有良好的拟合能力；去一法交叉验证系数(Q2LOO)为0.814,Bootstrapping验证系数(Q2BOOT)为0.792,表明模型具有良好的稳定性；外部调整决定系数(R2adj.ext)和交叉验证系数(Q2ext)分别为0.825和0.721,表明模型具有良好的预测能力；变量膨胀因子(VIF)均小于10,表明模型不受共线性的影响。研究采用欧氏距离法对模型进行了应用域的表征与机理解释,模型适用于含有C=C,-C≡C-,C=O,-CHO,-COOH,-O-,-OH,-C=O(O)-,-X(Cl,F,Br),-NH2,-NH-,-N-N-,-S-,-C6H5,-NO2等官能团的有机物kCl的预测。此外,本论文是首个采用元分析方法,从分子结构角度分析官能团对·Cl与有机化学品反应活性影响的研究。本论文正将所收集的数据用于构建“环境行为参数数据库”,并将所构建的kl预测模型导入我们自主研发的“化学品预测毒理学平台”,从而将研究与实际应用相结合,实现有机化学品气相kCl参数的“一键式”快速预测。
【关键词】：氯自由基 环境行为参数 定量结构活性关系
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X132
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 大气氯自由基(·Cl)与有机化学品反应的研究进展10-31
• 1.1 ·Cl来源及浓度水平10-11
• 1.2 ·Cl与有机化学品的反应机制11-12
• 1.3 ·Cl与有机化学品反应的动力学实验测定方法12-13
• 1.4 定量结构-活性关系(QSAR)研究进展13-30
• 1.4.1 QSAR简介13-14
• 1.4.2 QSAR的理论和方法14-26
• 1.4.3 ·Cl反应速率常数预测模型的研究进展26-30
• 1.5 选题依据及研究内容30-31
• 1.5.1 选题依据30
• 1.5.2 研究内容30-31
• 2 大气氯自由基反应速率常数的QSAR预测模型31-56
• 2.1 引言31
• 2.2 研究方法与技术路线31-34
• 2.3 结果与讨论34-56
• 2.3.1 数据收集与分组34-35
• 2.3.2 描述符计算35-36
• 2.3.3 元分析36
• 2.3.4 模型建立、评价与解释36-54
• 2.3.5 模型比较54-55
• 2.3.6 本章小结55-56
• 3 气相k_(Cl)预测模型的工具化56-61
• 3.1 引言56-57
• 3.2 预测平台上的镶嵌与应用57-59
• 3.3 有机化学品的大气寿命59-61
• 结论61-63
• 参考文献63-82
• 附录A 建模所使用的分子结构描述符82-97
• 说明97-98
• 致谢98-100

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本文编号：481897