有機(jī)化學(xué)品與臭氧氣相反應(yīng)速率常數(shù)預(yù)測(cè)模型的建立及應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)化學(xué)品與臭氧的氣相反應(yīng)速率常數(shù)(kO3)是表征其環(huán)境歸趨，評(píng)估其大氣環(huán)境持久性的重要參數(shù)。目前僅有幾百個(gè)kO3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，且測(cè)定方法耗時(shí)、費(fèi)力，不能滿足有機(jī)化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的需求。因此，有必要發(fā)展可快速高效預(yù)測(cè)kO3的方法。本研究基于經(jīng)濟(jì)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(dǎo)則，建立了可預(yù)測(cè)室溫(298 K)和多溫度下kO3的QSAR模型。所構(gòu)建的模型對(duì)實(shí)現(xiàn)環(huán)境行為參數(shù)預(yù)測(cè)的軟件化具有重要意義。模型

2、具體結(jié)果如下:
　　(1)基于量子化學(xué)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(jī)(SVM)的方法，建立了用于預(yù)測(cè)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)(R2adj)為0.840，交叉驗(yàn)證系數(shù)(Q2LOO)為0.809，外部驗(yàn)證系數(shù)（Q2ext）為0.800，說明其具有良好的擬合能力、穩(wěn)鍵性和預(yù)測(cè)能力。機(jī)理解釋表明，影響kO3的主要因素是最高

3、占據(jù)分子軌道能(EHOMO)。kO3還與化合物的不飽和程度、電負(fù)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kO3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(yīng)用域。兩個(gè)模型均可用來預(yù)測(cè)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(tuán)的

4、化合物。
　　(2)基于188種有機(jī)化學(xué)品在不同溫度下的399個(gè)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(yù)測(cè)性能。SVM模型性能優(yōu)于MLR模型。通過對(duì)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kO3的主要因素。MLR和SVM模型的應(yīng)用