人工神经网络在肽的定量构效关系研究中的应用

本文作者用人工神经网络模型和“相互作用”法研究了几种肽分子的定量构效关系（QSARs）。“相互作用”法是一种新的表征肽分子结构的方法，它认为：（1）在肽分子链中，任何两个氦基酸分子间都存在相互作用；（2）氦基酸分子间存在的相互作用值不仅与核酸分子类型有关，而且与它们间的距离有关系；（3）肽分子的结构可以用TIV值（即肽分子中任意两个氨基酸分子间存在的相互作用值之和）来表征。这种方法的优点是不同的肽分子的结构都可以由TIV值表征，它有助于更方便地研究肽分子的定量构效关系。计算结果和实验结果的比较证明这种方法的效果令人满意。     

定量构效关系研究中的几个关键技术研究

分子结构参数化是定量构效关系(QSAR)中的关键技术之一.基于二维分子拓扑结构中原子电性及其距离两个基本特征,提出了分子电性距离矢量(Molecular Electronegativity-Distance Vector,MEDV).     

烷烃分子距离连接性指数及与其物理化学性质的关系

从分子隐氢图中各原子间的距离与连接关系出发，提出了一种表征烷烃化合物分子结构特征的拓扑指数距离连接性指数L1。对2－9个碳原子饱和烷烃几种物理化学性质进行了定量构效关系建模，与现有的一些拓扑指数相比，该指数具有较好的结构选择性和性质相关性，并且计算更加简便。     

环境毒物分子结构参数化表达与色谱保留定量性相关

在烷烃分子距边矢量的基础上,提出一种以各种非氢原子为基准的分子距离边数矢量（VMDE;μ矢量）,表征一环境有毒物二恶英的分子结构并借助多元线性回归方法分别建立了二恶英在非极性与极性色谱柱上的色谱保留指数或相对保留时间与其结构表征参数μ矢量间的定量结构保留关系（QSRR）模型,在非极性与极性色谱柱（DB－5,SP－2100,SE－54,OV－1701）上色谱相对保留时间的QSRR模型的线性相关系数均在0．93以上,高达0．9985。为检验模型的稳定性和预测能力,还进行了留一法交互检验（cross validation with leave-one-out of procedure),结果优良。     

烷烃摩尔体积与分子结构之间定量关系的探讨

根据分子结构的特点，用拓扑方法探讨烷烃摩尔体积与分子结构间的定量关系，通过用距离矩阵和染色矩阵表征分子中基团的特性和连接性，发展一种直接根据分子结构计算烷烃摩尔体积的方法。对725种烷烃（C1到C40）的计算结果表明，计算值十分接近实验值，平均误差0．25％。     

双（1,1‘—苯并三唑）—α,ω—二酰胺的合成及其缓蚀作用

合成了４个以－ＮＨＣＯ（ＣＨ２）ｎＣＯＮＨ－链连接的双（１,１‘－苯并三唑－α,ω－二酰胺化合物（ｎ＝２,４,７,８）,用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。采用挂片失重法初步评价了它们在０．５ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４溶液中对铜的缓蚀作用,并用ＭＭ２分子力学程序讨论了缓蚀作用与分子结构的关系。     

氨基酸侧基对Cu(Ⅱ)-L-氨基酸配合物结构特征的影响

以L－缬氨酸和L－谷氨酸作为配体与Cu(Ⅱ）配位络合形成二－L－缬氨酸－水合铜（Ⅱ）（1）和聚－L－谷氨酸－水合铜（Ⅱ）（2）两个配合物。在配合物（1）的结构中，两个L－缬氨酸分子中的氨基氮原子和羧基氧原子以顺位方式与Cu(Ⅱ)形成螯合的五元环，形成的配合物分子间通过氢键构建成右螺旋链状和三维的超分子结构。在配合物中（2），L－谷氨酸分子以羧基氧原子和氨基氮原子与Cu(Ⅱ)形成螯合五元环，并通过α－羧基氧原子的μ2－桥连形成一维右旋链状结构，通过ω－羧基氧原子的桥连形成三维结构的高聚物。讨论了氨基酸侧基的空间效应和配位能力对配合物结构的影响。     

有机膦酸化合物阻垢缓蚀性能的量子化学研究

通过量子化学计量，探讨了乙烷－1，1－二膦酸（1，1－EDPA）、乙烷－1，2－二膦酸（1，2－EDPA）与羟基乙叉二膦酸（HEDP）三种结构相似的有机膦酸阻垢缓蚀剂分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系。计算结果显示，在阻垢性能方面，三种膦酸分子膦羧基团中氧原子呈负电性，这使得膦羧基易与晶面上的钙离子发生静电交互作用。且1，1－EDPA与HEDP分子中两个膦氧离子间距与方解石有关晶面上钙离子间距匹配，因而显著加强了阻垢剂分子与特定晶面的吸附行为，起到了碳酸钙晶体的阻垢效能，而1，2－EDPA不具有匹配的特征。在缓蚀性能方面，计算得到的三种分子最高占据轨道能量从高到低依次为1，2－EDPA；HEDP；1，1－EDPA。配合计算膦羧基团中膦中心原子对前线轨道电子云密度分布的贡献、磷原子2p轨道电子的富集程度，通过分析缓蚀剂分子与金属形成配价键的难易性，探讨了这三种有机膦酸分子缓性能差异的微观成因。     

双(1,1′-苯并三唑)-α,ω-二酰胺的合成及其缓蚀作用

合成了４个以—ＮＨＣＯ（ＣＨ２）ｎＣＯＮＨ—链连接的双（１,１′－苯并三唑－α,ω－二酰胺化合物（ｎ＝２,４,７,８）,用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。采用挂片失重法初步评价了它们在０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中对铜的缓蚀作用,并用ＭＭ２分子力学程序讨论了缓蚀作用与分子结构的关系。     

有机化合物结构性能关系研究的新方法

根据分子拓扑学原理，用距离矩阵描述分子结构，用不同的因子标识分子中的原子种类，发展了一种适用于含杂原子分子体系结构性能关系研究的新方法．据此探讨了脂肪醚沸点与分子结构之间的关系，提出一个既能合理表征脂肪醚结构性能关系、又能预测沸点的定量关系式．     

基团距离参数和连接性指数对烷烃折光指数的拓扑研究

运用定量结构一性质相关技术研究了81个烷烃分子的折光指数与分子结构间的定量关系。利用原子特征值建构一种新的基团距离参数和连接性指数^mX。通过多元回归的方法建立了^mX与折光指数的定量结构性质相关模型。对烷烃折光指数的计算结果表明，估算值与实验值较为吻合，平均相对误差为0．17％。研究工作表明基团距离参数和连接性指数在一起使用可以更好地反映出烷烃的构效关系。     

链烷烃的物理化学性质与分子拓扑指数之间的关系

一种分子连接性指数和维纳指数以及碳原子个数与链烷烃的标准生成焓，标准生成熵具有良好的性质相关性，相关系数大于0．99．     

直链烷烃的沸点与其分子结构之间的精确定量关系

根据分子结构的特点，用拓扑方法探讨了直链烷烃的沸点与分子结构之间的定量关系，提出能够精确计算直链境烃沸点的公式Tb＝1053．34-943．14exp（-0．2184WK2／3）－36.33th（0．01932P3）。对甲烷到一百烷（C1～C100）的计算结果表明，沸点的计算值都很接近实验值，平均误差仅0．075％，计算精度显著优于文献方法，     

核酸与分子建模及结构表达启动子强度预测

从核酸分子的一级结构出发，基于分子中原子间距离及各原子电负性，构建了能描述核酸分子结构的系列参数：分子电性边数矢量简称分子电边矢量。据此对38个脱氧核糖核酸(DNA)启动子序列的强度进行定量结构活性相关(QSAR)及定量序列活性模型(QSAM)研究，取得良好结果。与其它方法相比，分子电边矢量具结构分辨率高、活性相关性好、计算简便等特点，可望应用于生物大分子的结构表征及活性预测。     

定量构性关系研究——利用新分子拓扑指数预测烷烃热力学函数

基于分子的键距矩阵和键联矩阵提出一种新的分子拓扑指数Y.利用 Y计算了烷烃 ( 2～ 2 0个碳原子共 97个分子 )的 5种热力学性质 .结果表明 ,它比现有的拓扑指数具有更好的结构选择性和性质相关性     

键指数X与链烷烃沸点的关系

新的键指数X考虑了分子的图形特征，顶点原子的性质，顶点原子与相邻原子的键合情况，并以矩阵的形式把这些特征表达出来。研究了X与链烷烃沸点之间的定量关系，发现该指数与饱和烷烃沸点有良好的相关性，利用回归方程对别的烷烃的沸点进行预测，较为有效。     

应用基团键贡献法计算液态烷烃的燃烧热

根据分子结构的特点，通过采用染色矩阵和邻接矩阵对分子结构进行矩阵化表征，发展了一种根据分子结构信息预测烷烃燃烧热的热方法－基团键贡献法，该方法将基团贡献法和化学键贡献法有机地结合在一起，既考虑分子中基团的特性，又考虑基团间的连接，是基团贡献法和化学键贡献法的进一步发展，对３０６种液态烷烃的计算结果表明，燃烧热计算值十分接近实验值，平均误差为０．０４７％。     

用于研究饱和链烃物结构/性质相关性的拓扑指数

基于距离矩阵,结合分子中各原子的支化度,构建了一种新的拓扑指数Hz,并用于研究饱和链烃类化合物的性质,获得了比较满意的结果,与其他已有的拓扑指数比较,Hz具有良好的结构选择性和相关性。     

A novel topological index for the studies on structure-properties of alkanes

A novel topological index derived from eccentric connectivity index has been proposed. The new topological index and eccentric connectivity index were correlated with eight physical properties such as the boiling point, critical temperature, critical pressure, critical volume, evaporation heat, density, heat capacity, surface tension, and three thermodynamic properties such as standard enthalpy, standard entropy and standard formation free energy of alkanes. A series of empiric equations for calculating the properties were obtained. Correlation coefficients of nine properties were more than 0.99. Regression analysis and calculation results indicated that the topological indices were well correlated with the physico-chemical properties of alkanes, and the novel topological index was far superior to eccentric connectivity index in the correlation. Foundation item: Supported by the Natural Science Fund of Hubei Educational Committee (99A088) Biography: Ni Cai-hua (1956-), male, Professor, research direction: organic chemistry and Polymer.