人工神经网络用于2-苯基吲哚衍生物的QSAR研究

将人工神经网络(ANN)应用于2-苯基吲哚衍生物的定量构效关系(QSAR)研究中,采用改进的误差反向传播(BP)算法探讨了36个2-苯基吲哚衍生物对小牛子宫雌激素受体的亲和力大小与氮原子所连原子的净电荷Q;2号、3号、10号和15号原子间的二面角D;5号碳原子与其所连原子间的键长L和零阶连接性指数0G的关系.随机挑选30个化合物作为训练样本集,建立了2-苯基吲哚衍生物的QSAR模型,该模型的相关系数R=0.999 2;而剩余的6个化合物作为测试样本集,得出其相关系数R=0.901 3.结果表明人工神经网络是一种比较精密的拟合方法,具有良好的预测效果.     

三苯基丙烯腈衍生物的构效关系研究

应用分子力学方法MM 和半经验量子化学AM1法得到了22种三苯基丙烯腈衍生物的优势构象,利用量子化学算法和分子图形学技术获得电子结构参数和几何结构参数,采用多元线性回归分析和人工神经网络误差反传算法,将这些参数和三苯基丙烯腈衍生物在0℃下与小牛子宫雌激素受体间的亲和力相关.结果表明,三苯基丙烯腈衍生物在0℃下与小牛子宫雌激素受体间亲和力大小与X位羟基指示数、1号碳原子与5号碳原子间键级、15号碳原子与16号碳原子间键长和衍生物疏水性参数的相关性较好,建立了22种三苯基丙烯腈衍生物的构效关系式.     

3-(4-氟-苯基)-5-异丙基-2-苯基-吡咯-1-羧酸苯基酰胺的合成

在强碱催化下,甲基异丙酮和4-氟苯甲醛通过羟醛缩合反应得到α,β-不饱和酮2,然后与苯甲醛生成1,4-二酮化合物,将其与醋酸铵在醋酸催化下一锅法得到吡咯化合物,最后在叔丁基锂强碱作用下,与苯基异氰酸酯反应得到目标产物吡咯羧酸苯基酰胺类化合物。     

含氮杂环类润滑油添加剂抗磨损性能的神经网络研究

为研究含氮杂环衍生物对三羟甲基丙烷油酸酯改性后的抗磨损性能,计算30个含氮杂环衍生物的分子结构指数. 优化筛选其中分子连接性指数⁴X和⁵X、分子形状指数K₃、电性拓扑状态指数E₇、电性距离矢量M₆和M₁₈. 对以上6种结构指数与磨损量度进行回归分析,将分子结构指数作为神经网络的输入变量,磨损量度作为输出变量,采用6∶2∶1的网络结构,建构预测磨损量度能力较强的神经网络预测模型,模型的总相关系数r_t为0.9921. 计算得到磨损量度的预测值与实验值吻合度较好,相对平均误差为0.38%. 从构建的模型可以看出,—CH₃、=CH—、—NH—等基团的数量及连接方式是影响润滑油磨损量度大小的主要因素.     

1,5-二芳基吡唑类环氧合酶-1选择性抑制剂的CoMFA研究

 目的:应用比较分子力场法(CoMFA)研究一系列1,5-二芳基吡唑类对环氧合酶-1选择性抑制剂三维定量构效关系,为进一步药物设计提供理论依据.方法和结果:在研究的14个化合物中,用比较分子力场法得到1个CoMFA模型,交叉验证系数q²为0.818,具有较高的预测能力及合理性,非交叉验证模型相关系数r²为0.958,标准偏差为0.077,F为79.834;并依据模型设计,预测了几个具有较高活性的化合物.结论:此模型对设计和预测高活性的1,5-二芳基吡唑类环氧合酶-1选择性抑制剂有一定可靠性.     

2-氨甲基-1H-苯并咪唑锌（Ⅱ）配位聚合物的合成、晶体结构和热稳定性研究

为了进一步研究含苯并咪唑有机配体与Zn(Ⅱ)的配位反应规律和性质,利用双齿配体2-氨甲基-1H-苯并咪唑（AMBI）和ZnSO₄·7H₂O在甲醇-水体系中进行反应,得到了一维链状结构配位聚合物{［Zn(AMBI)(H₂O)SO₄］·0.5H₂O}<sub>n,测定了晶体结构,采用元素分析、红外光谱、紫外光谱法对配合物进行了表征,并对其热稳定性进行了研究。X射线衍射单晶结构表明：配合物属于单斜晶系,C2/c空间群,Zn(Ⅱ)与来自AMBI的2个氮原子、硫酸根的2个氧原子和水分子的1个氧原子配位,形成一个空间扭曲的四方锥结构;配位聚合物通过硫酸根形成一维链状结构,并进一步通过氢键和π…π堆积形成了三维超分子结构。通过对配合物超分子体系的结构研究,进一步认识了氢键和π…π堆积等非共价作用和配体结构对超分子拓扑结构的影响,对于合理选择有机配体、合成结构新颖的配位聚合物具有重要的参考价值。     

[Rh(DIPHOS)(MAC)]+结构优化的量子化学方法研究

 采用相对论赝势abinitio从头算及密度泛函B3LYP方法,对[Rh(DIPHOS)(MAC)]⁺络合物的结构进行了优化,并将采用不同方法和基组的优化结果与X射线衍射实验数据对照.结果表明用量子化学方法,优化含金属重原子的较大体系中间态的结构是方便可行的.B3LYP方法能改善与Rh有关的结构参数,对P原子加极化d函数还能改善P-Rh键长.     

17β-N-X-4-氮杂甾类衍生物对SRD5A2的抑制活性与结构关系研究

应用分子力学方法MM+和半经验量子化学AM1法得到了16种17β-N-X-4-氮杂甾类衍生物的优势构象,再利用量子化学算法和分子图形学技术获得电子结构参数和几何结构参数,采用多元线性逐步回归分析法和人工神经网络误差反传算法(BP),将这些参数与17β-N-X-4-氮杂甾类衍生物对5α-还原酶的 型同功酶(SRD5A2)的抑制活性相关联。结果表明,17β-N-X-4-氮杂甾类衍生物对SRD5A2的抑制活性与1号碳原子和2号碳原子之间的双键指示数(I)、分子最高占用轨道能(EHOMO)、8号碳原子和14号碳原子间键长(L)的相关性较好,成功地建立了16种17β-N-X-4-氮杂甾类衍生物的构效关系式。对衍生物的分子最高占用轨道(HOMO)进行了定量分析,用以探讨其主要组成部分。     

Y2Fe17-xCrx的结构和居里温度

利用准第一原理原子间相互作用势对Y₂Fe_17-xCr_x的结构进行了原子级模拟. 并研究了Cr原子在Y₂Fe₁₇结构中的择优占位行为, 结果表明Cr原子择优占据4f,12j晶位. 在Cr原子择优代位的基础上, 详细计算了Y₂Fe_17-xCr_x的晶体结构, 原子晶位和晶格常数, 这些都与实验结果吻合很好. 进一步计算了弛豫结构的态密度, 并利用自旋波理论对居里温度的先升后降的行为进行定性解释. 上述结果表明了第一原理原子间相互作用势在研究此类化合物的有效性.     

Alkalibacterium sp. SL3中α-半乳糖苷酶基因的克隆、表达和性质研究

以大布苏盐碱湖分离菌Alkalibacterium sp. SL3的DNA为模板,利用PCR扩增α-半乳糖苷酶基因(galSL3),构建重组质粒pET-22b-galSL3,转化至大肠杆菌BL21（DE3）诱导表达重组酶（rGalSL3）. 通过镍柱亲和层析分离纯化重组酶,并对纯化的重组酶进行性质研究. 研究表明,纯酶rGalSL3最适pH值为5.5,最适温度为55℃;该酶在pH值 5.0~10.0保持90%以上的剩余酶活,在50℃有非常好的热稳定性. 在0~1.5mol·L^-1 NaCl溶液中该酶的酶活基本不受影响,在3.0mol·L^-1 NaCl溶液中有很好的稳定性. Pb²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、Triton-100和β-mercaptoethanol等对重组酶的活性有明显的促进作用. 该酶水解对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷的K_m、v_max和k_cat分别为(2.64±0.02)μmol·mL^-1、(454.55±0.59)μmol·(mg·min)^-1和(347.73±1.27)s^-1. 重组酶可水解蜜二糖和棉籽糖,不能水解瓜尔豆胶.     

哌啶衍生物抗氧化作用结构-活性关系的理论阐释

哌啶衍生物(piperidine derivatives, 简称PDs)是一类新型抗氧化剂,具有较强的抑制脂质过氧化的能力.实验测得PDs的活性顺序为SH取代产物＞NH2取代产物＞OH基取代产物.本文用密度泛函理论(density function theory, 简称DFT)方法B3LYP/ 6-31G(d,p)计算了X-H(X＝O,N,S)键的解离焓(bond dissociation enthapies, 简称BDEs)以阐明PDs的结构-活性关系.结果表明,X-H BDEs的顺序是O-H＞N-H＞S-H.鉴于BDEs与抗氧化剂活性呈负相关,因此X-H BDEs的差异圆满解释了PDs的活性顺序,而前者又源于X原子电负性的差异,这提示实践中可以考虑用SH取代OH以进一步提高酚类抗氧化剂的活性.此外,本文还比较了半经验量子化学方法AM1和B3LYP/ 6-31G(d,p)对不同取代的PDs结构优化的效果,发现AM1方法对OH取代物的优化效果最好,对NH2,SH取代物优化效果较差.     

C_(70)SiH_2可能异构体的结构和稳定性的理论研究

分别用半经验的 AM1 ,PM3及 MNDO方法研究了富勒烯衍生物 C70 Si H2 的 1 2种可能异构体的结构和稳定性 .计算结果表明 :Si H2 基团加成在 4种 6-6键上的稳定构型中 ,非赤道带加成的三个异构体为闭环结构 ,赤道带加成的一个异构体为开环结构 :Si H2 基团加成在 4种 6-5键上均可产生开环和闭环两种稳定构型 .加成在6-5双键的异构体其闭环构型更稳定 ,加成在 6-5单键的异构体使其开环构型更稳定 .闭环异构体中 Si H2 基团加成在碳球极处 6-6键上的构型 1 ,2最稳定 ,开环异构体中 Si H2 基团加成在赤道带 6-6键上的构型 8最稳定     

马鞭草烯酮衍生物电子结构与电子光谱的量子化学研究

利用量子化学半经验AM1及INDO／SCI方法研究了双氰基马鞭草烯酮衍生物的电子结构和光谱性质，以全自由度优化几何结构为基础，计算了各化合物的电子光谱，计算结果表明，不同取代基的引入对体系的电子结构和电子光谱等都有一定的影响，空间结构对光谱影响较大，所讨论体系在可见波段都具有较好的透明性。     

3-烷基硫代-1,2,4-三唑的QSAR研究

应用分子力学方法MM+和半经验量子化学AM 1法得到了15种3-烷基硫代-1,2,4-三唑的优势构象,利用量子化学算法和分子图形学技术获得电子结构、几何结构和拓扑结构参数,并将这些参数与3-烷基硫代-1,2,4-三唑对老鼠反应性关节炎的抑制活性相关联.结果表明:3-烷基硫代-1,2,4-三唑对老鼠反应性关节炎的抑制活性与分子的总能量和10号碳原子净电荷的相关性较好,成功地建立了15种3-烷基硫代-1,2,4-三唑的构效关系式.     

儿茶酚及其衍生物抗癌活性的量子化学研究

用AM 1和RHF/4 31G水平abinitio计算 ,对儿茶酚及其衍生物的抗癌活性进行了初步研究 .结果表明 ,不同的非氨基取代下儿茶酚的抗癌活性与反映其还原性大小的理论指标———最高占据轨道的能量和第一电离能有密切的联系 .     

广东不同地区冬种意大利黑麦草根际AM生理生态研究

 对广东省不同地区意大利黑麦草根际VA菌根的形成规律和营养环境条件（含水量、pH值、土壤温度、土壤养分等）进行了研究。结果表明,在广东省不同地区意大利黑麦草根系中普遍存在AMF(Arbuscular mycorrhiza fungi)的感染,但AMF对意大利黑麦草的感染不存在地带性特征。除菌丝感染外,还发现有大量的丛枝状结构和泡囊状结构。AM总感染率、菌丝感染率、丛枝感染率以及泡囊感染率都与土壤全P、速效P含量极显著负相关（p<0.01）。不同地区黑麦草根际土壤中含有的AMF孢子数量存在差异,AMF孢子总数与AM丛枝感染率、AM泡囊感染率极显著正相关（p<0.01）。AMF孢子总数与土壤含水量、有机质含量、全N含量、水解N含量极显著正相关（p<0.01）;与全P含量显著负相关（p<0.05）。土壤理化性状、地域以及环境因子的不同,可能是导致了不同地方AMF数量差异的主要原因。研究结果对水田管理和科学施肥具有指导意义。     

电子效应参数和拓扑指数用于双苯甲酰胺环脲衍生物—HIV—1蛋白酶抑制剂的QSAR研究

基于基因的电子效应和分子图的拓扑性质，计算了极化效应（PE），场效应（F），共轭效应（C）和边度－距离指数（ED），并用其对29个双苯甲酰胺环脲衍生物的抗HIV－1蛋白酶性进行相关分析，得到较高的相关系数（r=0.9085)，和较低的标准偏差（s=0.26)，表明从电子效应和拓扑性质方面探讨化合物结构－活性之间的关系是一条新的切实可行的思路。     

氮杂炔正离子与2,3-二甲基丁烯反应机理研究

用半经验量子化学AM1方法研究氮杂炔正离子[R1-C≡N-R2] 与2,3-二甲基丁烯的反应机理.优化得到各驻点的几何构型,通过振动分析对过渡态进行了确认,解析了反应路径,并用同一方法研究当R1和R2分别被不同的烷烃基取代的反应情况.结果表明反应体系有两个过渡态,ts1为C2-C3接近时的过渡态;ts2为氢原子的迁移,最后得到产物.不同烷烃基取代有相同的反应机理,支链越多的烷烃基的相对能量越高,由于苯基为一平面结构,能量反而较支链烷烃基团低.     

抗爱滋病药物Calanolide四环香豆素的理论计算与分析

目的从理论上研究具有抗爱滋病作用的Calanolide四环香豆素衍生物的构效关系。方法用HyperChem 7．0半经验量化方法(AM1)计算或优化20个目标分子的分子结构和电性质。结果计算结果分析表明,环结构及其键合基团的差异影响分子构象,B、C环刚性比A、D环要强,呈现不同的空间取向;具有抗爱滋病活性化合物(1、4、6、9和12)的优势构象中,C1和C19在其环平面同侧,其角度约130°,而非抗HIV活性的化合物(7、14、15、16和19)的优势构象中,C1和C19在环平面的上下方;HOMO-1和LUMO 1能级变化幅度不大,而偶极矩差异较大;正电荷主要集中于C6、C7和C9上,负电荷主要集中于05、O14和016。结论具有抗爱滋病药效作用的Calanolide四环香豆素衍生物呈现相似的优势构象。这些结果可能为药物分子设计和相关酶的结构分析提供了某些信息和思路。     

H_2N_2O_2热分解的理论研究

采用MOPAC7程序包中的AM1程序 ,研究了H2 N2 O2 的稳定构象 .设计了三种分解的机理 ,通过计算得到每种机理的过渡态的结构和能量 ,进而得到每种机理的活化能 .结果表明 ,H2 N2 O2 的分解主要是通过一个五员环过渡态形成N2 O和H2 O .