部分有機化合物空氣-顆粒物分配系數(shù)與正辛醇-空氣分配系數(shù)的預(yù)測研究.pdf

1、有機化合物的空氣/顆粒物分配系數(shù)(K<,p>)能表征有機化合物在大氣中的分配和環(huán)境歸趨，K<,p>的大小受到其正辛醇/空氣分配系數(shù)(K<,OA>)的顯著影響。K<,OA>本身也是非常重要的理化性質(zhì)參數(shù)，可以評價有機化合物在空氣和多種環(huán)境有機相之間的分配，是進行生態(tài)風(fēng)險評價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實驗測定K<,p>和K<,OA>會消耗大量的人力物力，受到標準樣品缺乏的限制并滯后于有機化合物的合成和使用，因此有必要發(fā)展這兩種參數(shù)的理論預(yù)測模型。

2、 首先以18種正構(gòu)烷烴、21種多氯聯(lián)苯(PCBs)、16種二嗯英(PCDD/Fs)和13種多環(huán)芳烴(PAHs)為研究對象，應(yīng)用半經(jīng)驗分子軌道PM3算法計算了這些化合物的16種理論分子描述符，分別采用偏最小二乘法(PLS)和支持向量機(SVM)進行回歸分析，建立K<,p>的定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(QSAR)模型，并以PCDD/Fs為例，建立K<,p>的溫度依附性模型。 所建立的模型具有較好的準確性和穩(wěn)健性，誤差隨機分布，可用于應(yīng)用

3、域內(nèi)化合物的logK<,p>值的預(yù)測。分子間色散力、電荷轉(zhuǎn)移作用和分子位阻效應(yīng)是影響化合物在空氣相和顆粒物相間分配的主導(dǎo)因素，并且分子位阻對化合物在顆粒相中的分配起阻礙作用。PCDD/Fs的溫度依附模型結(jié)果表明環(huán)境溫度確實是影響有機化合物在兩相之間分配的重要因素，溫度在模型中以T<'2>的形式表現(xiàn)出來。 PLS和SvM兩種方法的模型結(jié)果對比表明，SVM方法能夠更充分地提取化合物分子結(jié)構(gòu)參數(shù)與其K<,p>值之間的信息，使得模型擬

4、合和預(yù)測效果提高，也表明影響化合物分子在空氣和顆粒物兩相間分配的分子結(jié)構(gòu)因素與K<,p>之間可能存在某些非線性關(guān)系。 應(yīng)用OMNISOL SM5.0模型計算246個有機化合物在正辛醇溶劑中的溶解自由能，并根據(jù)熱力學(xué)平衡方程計算這些化合物的logK<,OA>值。 計算值與實驗值之間存在較好的相關(guān)性。受到計算軟件發(fā)展的限制，能量計算本身存在一定誤差，影響K<,OA>的計算準確性，但是在可以接受的計算精確度的前提下這種不準