马来酸酯类化合物结构与抑菌活性密度泛函理论研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)研究马来酸酯类化合物对油菜菌核病菌抗菌活性EM50的构效关系(QSAR)。在DFT-B3LYP方法及基组6-31G(d)水平下,对14种马来酸酯类化合物分子进行几何及电子结构全优化,选择最高占据轨道能EHOMO,次最高占据轨道能ENHOMO,最低空轨道能ELUMO,次最低空轨道能ENLUMO,分子中原子的净电荷QZ,偶极矩μ,零点振动能Ev,分子总能量E,热容Cv和熵Sm等作为量子化学描述符qL。通过最佳变量子集回归分析筛选出影响EM50的主要因素,并建立了QSAR模型。通过留一法交叉分析和方差膨胀因子法检测发现,模型具有良好的稳定性及预测能力。拟合的判定系数R2及交叉验证系数R2cv分别为0.910,0.818。分析结果表明,EHOMO和O7原子上净电荷QO7是影响油菜菌核病菌抗菌活性的主要因素。EHOMO越高,抑菌活性越强;QO7越大,抑菌活性越弱。该文QSAR模型可为设计具有高抑菌活性的马来酸酯类化合物提供理论参考。

电性距离矢量预测有机污染物的生物富集因子

以电性距离矢量Mt表征165种非离子性有机物(NOC)的分子结构.利用多元回归方法建立了122种NOC的生物富集因子(lg BCF)与32个Mt的数学模型,其相关系数R为0.976.经逐步回归建立最佳四变量(M15,M17,M36,M91)模型,其R为0.960;并以Jackknife法检验,其LOO交互检验系数(q2)为0.915.这4个Mt参数揭示了影响NOC生物富集因子的主要因素,结果表明该模型具有良好的估算能力与鲁棒性.以111个NOC为训练集的生物富集模型作用于11个NOC的检验集,显示出良好的预测能力.

手性有机酸薄层色谱保留指数的拓扑模型

基于Kier的分子连接性指数及邻接矩阵提出新型分子连接性指数(mGt v);引入手性指数(wj)并建立了手性连接性指数(mCt v):mCt v=mGt v×wj。mCt v适用于手性分子、非手性分子及内消旋异构体的结构差异表征。用多元统计回归研究18种手性羟酸和氨基酸的薄层色谱保留指数(RM)与mCt v的定量构效关系,经最佳变量子集回归建立其四元数学模型,传统的判定系数(R2)为0.973,逐一剔除法(leave-one-out,LOO)的交互验证系数(Q2)为0.950,结果证明具有良好的稳健性及预测能力。根据进入该模型的4个手性连接性指数(0Cp v、2 Cp v、Cch v、5 Cp v)可知,影响手性有机酸保留指数的主要因素是分子的二维结构特征和分子的手性特征以及柔韧性、折叠程度等三维结构因素。从上可见,新建手性连接性指数对手性有机酸的保留指数表征具有合理性与有效性,为预测手性有机酸的保留指数提供了一种有效方法。

取代苯甲酸对植物生长调节活性的拓扑QSAR研究

应用分子图形学技术计算了13种取代苯甲酸的新型分子连接性指数(mXtv)及电性拓扑指数(En).基于向前逐步回归方法,建立了取代苯甲酸对植物生长的调节活性(pC)与4Xpcv、E16、E40的最佳相关模型,其相关系数为0.947,显示高度拟合性与强的预测能力.该模型经Jackknife法检验,具有可靠性与稳健性.

苯甲酰硫脲类化合物生物活性的QSAR模型和结构修饰的理论研究

基于分子拓扑邻接矩阵,计算了18种苯甲酰硫脲衍生物的原子类型电性拓扑状态指数(En)。通过多元线性逐步回归方法,建立了令人满意的En与苯甲酰硫脲衍生物对金黄色葡萄球菌的抑制活性(D)的定量结构-活性相关模型(QSAR)。该模型的相关系数(R2)、标准偏差(S)分别为0.861及1.273,该模型的计算值与相应实验值基本吻合。经Rcv2、VIF、FIT、AIC等指标检验,所建模型具有良好的预测能力与稳健性。利用该模型探讨了苯甲酰硫脲衍生物对金黄色葡萄球菌的抑制机理。根据进入模型的2个电性拓扑状态指数E1、E7可知,影响苯甲酰硫脲衍生物对金黄色葡萄球菌的抑制活性的主要因素是分子的二维结构特征-CH3和在芳环中=CH-等结构碎片。由结构修饰提出5种化合物,其中3种的抑菌活性均超出18mm,有待以后生物实验予以证实。

脂肪醇气相色谱保留值的拓扑指数法

定量结构-色谱保留指数相关性(QSRR)方法已成为色谱领域中的有用工具,用于解释与预测各种物质的色谱行为。计算了35种脂肪醇的两类拓扑指数值,其一是基于原子类型特征的电性拓扑状态指数(En),其二是自分子拓扑图的邻接矩阵衍生的分子连接性指数(MCI)。这些拓扑指数被用于关联25种脂肪醇的色谱保留指数,经向后逐步回归与偏最小二乘法,建立了7个RIk与1Xvp,E5的最佳方程。它们的相关系数均在0.994以上,平均估算误差接近实验误差,并通过Jackknife的逐一剔除法证明有良好的可靠性与稳定性。结果表明,这些模型能够解释脂肪醇气相色谱保留指数的递变规律。

取代芳烃对剑尾鱼和稀有鮈鲫的生物活性模型

非氢原子的原子参数(gi)定义为:gi=(ni-1)0.5.mi.(tcti)αi-(-1)hi+ki(1+k2i)hβii.基于gi建构新的拓扑指数mL,并研究了含有Cl、OH、NO2、烷基等基团的取代芳烃急性毒性的定量构效关系(QSAR).这些化合物对剑尾鱼、稀有鲫的半数致死浓度(-lgLC50)与0阶指数(0L)的线性方程分别为:-lgLC50=-0.949 9+0.030 60L,-lgLC50′=-1.165 8+0.035 40L,它们的计算值与相应实验值颇为接近.

取代苯甲酸的生物降解性与拓扑相关性研究

基于表征生物降解性的原子点价(gi)构建新的自相关拓扑指数(mG),其中的1G不仅对取代芳烃呈现良好的结构选择性,而且与10种取代苯甲酸一级生物降解速率常数(-lgK)显著相关:-lgK=0.591 6+0.005 01G,R2=0.966 4。引入0G:-lgK=0.773 8-0.008 30G+0.006 31G,R2=0.977 5。结果表明,该方法具有物理意义明确,计算简单等优点。

“以学生为本”的教师教学评价方法研究

"以学生为本"的教师教学评价方法首先应以学生是否在学习过程中充分掌握主动性并发掘自身潜能为标准;其次,要求学生参与到教师教学评价的各个方面。再次,应该建立合理的评价教师教学的量化标准,并根据统计学原理进行科学评估。

取代芳烃对三种水生生物急性毒性的自相关拓扑研究

基于原子i的生物点价(aiδ)和自相关函数,建构自相关拓扑指数(mB)及其逆指数(mB,).其中的1B1、B,与26种取代芳烃对3种水生生物急性毒性的线性方程如下:(1)发光菌:-lgEC50=2.184 3+0.020 31B-0.008 01B′,R=0.958 1(2)大型蚤:-lgEC50=2.198 0+0.019 31B+0.087 21B′,R=0.966 7(3)呆鲦鱼:-lgLC50=2.263 3+0.024 71B-0.628 01B′,R=0.937 1以上的QSAR模型给出的计算结果优于文献方法.

链烷烃热力学性质的调和拓扑研究

基于Wiener指数(W)建立调和拓扑指数(H),该指数对乙烷至癸烷的149种烷烃呈现惟一性表征.将H、碳原子数(N)与85种链烷烃的标准生成焓(ΔfHmθ)、标准熵(Smθ)、标准生成自由能(ΔfGmθ)关联,线性相关系数依次为0 9966、0 9972、0 9892,非常接近或优于文献结果.表明H是具有良好的结构选择性和性质相关性的拓扑指数.

食品香味化合物香味强度的构效关系

基于电性距离矢量(Mk)、量化参数(Qi)及最佳变量子集回归建立了12种食品香味分子的4类克拉克值(C)的三元数学模型,这些模型均通过VIF及F检验,具有良好的稳健性.结果表明,分子内的—CH3、CH、—OH、—O—等基团及分子的Ehomo、ΔE对食品香味化合物的克拉克值具有很大影响。

三唑噻吩嘧啶衍生物杀菌活性的理论研究

使用电性距离矢量(Mt)描述10种三唑噻吩嘧啶衍生物的化学结构。通过最佳变量子集回归建立其对小麦赤霉菌抑制活性(G)与Mt的最佳一元数学模型(QSAR),其判定系数(R2)及逐一剔除法的交叉验证相关系数(R2cv)分别为0.854、0.798。经R2cv、F等检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。根据进入此模型的M36可知,影响三唑噻吩嘧啶衍生物对小麦赤霉菌抑制活性的主要因素是分子的二维结构特征>CHf-和F-等结构碎片。

取代芳烃对五种生物急性毒性的QSAR研究

提出成键原子的生物活性点价(Ai),并建构蕴含有机物的生物活性的自相关拓扑指数(mQ).使用1Q,距离指数(L)分别与16～30种取代芳烃(含F,Cl,Br,I,NO2,OH,NH2,甲氧基,甲醛基,甲酰胺基,乙酮基,烷基等)对绿藻,斜生栅列藻,日本长腿蛙蝌蚪,发光菌,呆鲦鱼等的毒性数据关联,相应二元相关系数依次为0.9361,0.9559,0.9733,0.9354,0.9599.以上QSAR模型的估算结果均优于相应的文献成果.

价连接性指数与卤代苯、酯的溶解度及辛醇/水分配系数定量关系的研究

在分子图的邻接矩阵基础上提出了一个新的价连接性指数mG,该指数易于计算,对卤代苯和酯有较高的结构区分能力.用连接性指数mG研究了卤代苯和酯的溶解度和分配系数,给出了相关方程.结果表明,溶解度和分配系数与价连接性指数呈良好的线性关系,预测值与实验值较为吻合.

取代芳烃的自相关拓扑与其生物活性、性质的关系研究

本文提出表征原子生物活性的特证值(A),由A_i建构自相关拓扑指数(~tF)其中1阶指数~1F与氯代苯的8种理化性质的相关性优于Kier的~1X^v.~1F与17种取代芳烃lgKow的相关系数为0.9949,计算值与实验值非常吻合.取代芳烃对水生生物的急性毒性与~1F的线性回归方程如下:发光菌:-lgEC_(50)2.677+0.015~1G,N=30,r=0.943,s=0.205呆鲦鱼:-lgLC_(50)=2.450+0.019~1F,N=20,r=0.936,s=0.

用原子序数连接性指数研究烷基衍生物的标准生成焓

通过对杂原子染色给出每个非氢原子的序数 (fi) ,它对分子中非氢原子实现唯一性表征 .基于邻接矩阵和fi建立新的连接性指数 (mF) ,其中 1F对烷烃及其衍生物具有良好的结构选择性 ,拟合 42种烷基衍生物的标准生成焓(ΔfHθm)与 1F的直线与曲线方程为 :-ΔfHθm=- 131.98+10 1.76 1F ,r=0 .9884,-ΔfHθm=- 2 4.5 5 +2 7.34 1F1.75,r=0 .995 6 .相关性明显优于文献报道的研究结果 (其r为 0 .2 930 ) .

蚌兰花挥发油化学成分色谱保留值的构效关系研究

基于著名的Kier连接性指数(mXtV)及电性距离矢量(Md),使用最佳变量集回归(LBR)建立蚌兰花中20种有机成分的气相色谱保留时间(tR)的四元数学模型,其传统相关系数(R2)为0.963,逐一剔除法(LOO)交叉验证系数(Q)为0.832。该模型具有高度稳健性与良好的预测能力,影响有机物气相色谱保留时间的主要因素是分子大小与空间形状。结果表明,Kier逆指数对有机物气相色谱保留时间的表征是合理的、有效的,所建模型能较好解释其递变规律。

硝基芳烃类含能材料撞击钝度的比较分子力场分析

基于比较分子力场分析(CoMFA)方法建立34种硝基芳烃类炸药分子的结构与撞击钝度(DH)的三维定量构效关系(3D-QSAR)。训练集中28个化合物用于建立预测模型,测试集6个化合物作为模型验证。已建立的CoMFA模型的交叉验证系数(Q^2)、非交叉验证系数(R^2)分别为0.432、0.923,说明所建模型具有较强的稳定性和良好的预测能力。该模型中立体场、静电场贡献率依次为37.9%、62.1%,表明影响撞击钝度DH的主要因素是取代基的电荷分布,其次是取代基的空间位阻。所建模型可用于指导该类化合物的设计。

部分多氯联苯生物富集因子的QSAR研究

基于氯原子的个数及取代位置的不同,定义了氯原子密度(D)。D及二阶连接性指数(2Xv)对多氯联苯分子呈现出良好的结构选择性。结合正辛醇/水分配系数与37种多氯联苯在鱼体内的生物富集因子(lgBCF)拟合,建立令人满意的数学模型:lgBCF=-0.191+1.649·2Xv-0.015·D-0.442·lgKow,n=37,R=0.922,F=62.029,S=0.338。该模型经Jackknife法检验具有总体稳健性,能够较为准确估算与预测有机污染物的生物富集因子。