范德玲
,
刘济宁
,
王蕾
,
周林军
,
石利利
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.10.2015032605
羟基自由基(·OH)反应常数对于表征有机污染物在大气环境中持久性具有重要意义.依据经济合作与发展组织( OECD)关于QSAR模型构建与验证的导则,采用量子化学方法对覆盖了不同种类的722个化合物进行结构优化,遗传算法筛选最优结构描述符,运用多元线性回归构建化学品羟基自由基反应常数预测模型.拟合结果显示,多元线性回归模型决定系数R2和标准误差分别为0.819和0.508,基于leverage法评价模型的应用域,结果表明模型具有较强的稳健性、预测性和拟合能力.美国环保局EPI Suite中AOPWIN模块羟基自由基反应常数预测模型没有给出明确的应用域,利用所建模型与美国EPI Suite对化学物质进行比较,其中,有85个化学物质预测优于EPI Suite软件.通过定量结构?活性关系( QSAR)预测技术可弥补羟基自由基反应常数测试数据的缺失,减少测试费用和评估数据的不确定性.
关键词:
化学品
,
羟基自由基反应常数
,
定量结构-性质/活性关系
徐童
,
陈景文
,
李超
,
李雪花
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016072202
气相中有机化学品与羟基自由基(·OH)反应速率常数(kOH)是评价化学品大气持久性的重要参数.而化学品种类繁多,现有的kOH实验数据不能满足其生态风险评估的需求.因此,需要建立一种能够快速预测有机化学品kOH的方法,填补现有数据的缺失.本研究搜集整理了917种有机化合物的kOH实验值,采用逐步多元线性回归法(MLR)和支持向量机法(SVM)分别构建了用于预测多种类化合物lgkOH的线性和非线性定量结构-活性关系(QSAR)模型.基于MLR的预测模型具有良好的拟合度(经校正的相关系数的平方Radj.tr2=0.862、均方根误差RMSEtr=0.455)、稳健性(交叉验证系数QLOO-0.856)和预测能力(外部验证系数Qext2=0.850).基于SVM的预测模型也具有良好的拟合度(Radj.tr2=0.915,RMSEtr=0.358)和预测能力(Qext2=0.860).机理分析表明,最高占据分子轨道能(EHOMO)、卤素原子在分子中所占的百分比(X%)和分子中具有=CH—结构的数目(NdsCH)是最重要的3个描述符,解释了数据集78.3%的方差.采用Williams法表征模型的应用域.所建立的模型可用于预测烷烃、烯烃、炔烃、芳香族化合物、醇类、酮类、醚类、醛类、酸类、酯类、卤代化合物、含氮化合物、含硫化合物等室温下的kOH.
关键词:
有机化学品
,
羟基自由基反应速率常数
,
定量结构-活性关系(QSAR)