用拓扑量子方法预测多氯代二苯醚的正辛醇/水分配系数

正辛醇/水分配系数(logKow)是用于判断化合物毒性的重要参数.以210种(含二苯基醚)可能分子结构多氯代二苯醚(PCDEs)中已有logKow实验数据的107种为建摸样本,在以往的量子化学算法、分子连接性指数法和体积参数法预测PCDEs的logKow基础上,本文采用新的拓扑量子方法预测PCDEs的logKow该方法考虑分子图顶点的性质,直接用PCDEs分子碎片的电离能Ip为主元构建拓扑分子邻接矩阵,同时结合分子轨道理论,指定矩阵特征根居中的二个为分子轨道的前线轨道(HOMO、LUMO).计算的结果表明,求得的HOMO、分子体积与logKow有很好的相关性:logKow=-0.8899 0.005865SR-0.1498HOMO,R=0.9700,s=0.1968,F=829.9,n=107.图3,表3,参9.     

多氯联苯醚(PCDEs)的QSPR研究

以类原子的形式处理多氯联苯醚苯环上的基团(CH和CCl),构建分子的距离矩阵,以分子基团的均衡电负性对原子进行着色建立行矩阵,结合分子的距离矩阵和行矩阵,同时考查分子的相互间的作用情况,建立分子的结构参数——拓扑距离电负性指数.通过计算化合物的拓扑距离电负性指数(TDEI),以107种PCDEs理化性质的实验值为建模样本,建立了PCDEs的定量结构/性质相关(QSPR)模型,相关性良好.最后对107种PCDEs的三个理化性质进行了预测.     

拓扑邻接电负性指数法预测多氯代联苯醚(PCDEs)的理化性质

将PCDEs分子中苯环上的原子或基团(C、O、CH和CCl)作为分子碎片,构建分子的邻接矩阵.再以相应原子或基团的均衡电负性构建行矩阵.结合行矩阵和邻接矩阵,计算得到一个新的指数--拓扑邻接电负性指数(TAEI).以107个PCDEs的理化性质实验值为建模样本,用线性回归方法,建立PCDEs的饱和蒸气压(PL°)、水溶解度(SW.L)和正辛醇/水分配系数(Kow)的定量结构--性质相关(QSPR)模型,有良好的相关性(R＞0.97).特别是对饱和蒸气压(PL0),获得了比已报道的量子化学方法更好的结果.用LOO法检验模型的稳定性和预测能力,所得交互检验的相关系数均在0.95以上.结果表明所建模型复相关系数高、稳定性好、预测能力强.图4,表1,参10.     

多氯联苯正辛醇/空气分配系数的预测研究

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,以下简称PCBs)是较受全球关注的一类持久性有机污染物,其在环境中迁移分配行为与正辛醇/空气分配系数(LogKoa)有关。对于其正辛醇/空气分配系数(LogKoa)的数据的获得通常是实验,但由于209种PCBs单体的化学性质相似,分离困难,其中许多化合物的LogKoa尚未测定,对于这部分的化合物只能用理论预测。采用拓扑量子方法结合拓扑指数法和体积参数对已知19种多氯联苯的正辛醇/空气分配系数(LogKoa)进行多元线性回归,建立了三个参数与LogKoa的三元回归方程,相关系数r在0.978以上,标准偏差小于0.24,相关性良好,且计算方便。