氯代苯类化合物对江水细菌的毒性及QSAR研究

采用细菌生长抑制实验,测定了18种氯苯类化合物对长江水中混合细菌的毒性,得到24 hIC50值,-1gIC50为3.65～4.32,其中,毒性最弱的是氯苯,毒性最强的是1,2,4-三氯苯.选用分子连接性指数法对毒性数据进行定量结构活性关系(QSAR)研究.结果表明,氯苯类化合物对江水细菌的毒性与苯环上取代基的种类、数目和位置有关,价分子连接性指数0XV和7XCHV能够很好地描述氯苯类化合物对江水细菌的毒性.方程-1gIC50=0.8390XV-25.3727XCHV+0.802的稳健性很好,该模型的预测值与毒性实测值之间的相关系数达0.948.

卤代苯的分子连接性指数与其毒性的QSAR研究

[目的]探明卤代苯类化合物对水生生物的致毒机理,为化学品环境风险的评价提供依据。[方法]采用细菌生长抑制试验,测定了17种卤代苯类化合物对长江水中混合细菌的慢性毒性。选用价分子连接性指数法对毒性数据进行定量结构活性关系（QSAR）研究。[结果]测得了17种卤代苯类化合物的MATC值,毒性范围为4.31（氯苯）~5.25（1,2,4三-氯苯）。卤代苯类化合物对长江水细菌的慢性毒性主要与苯环上取代基的种类、数目有关。取代基对毒性的贡献表现为：Br〉C l〉NH2〉OH。取代基数目越多,化合物毒性越强。[结论]方程-lgMATC=1.1906XVPC-0.3723XVP＋4.611能够很好的描述卤代苯类化合物对长江水细菌的慢性毒性。

分子价连接性指数对部分有机锡化合物的QSPR/QSAR的预测

在分子拓扑理论的基础上,根据分子中成键原子i的结构特征和所处的化学环境,提出了一个新的计算顶点原子价点价iTδ方法:iδT=[mi(zi+hi)+Σ(pi+hi)(pj+hj)]/[ni2(pi+hi)],以iδT为基础构建了一个新的能表征含有杂原子分子结构信息的价连接性指数mTt.研究表明,部分有机锡化合物的理化生物活性与分子的大小、形状、支化度的因素有关,且新模型物理意义明确,计算简便,对不同类型有机物的不同理化活性具有较好的估算和预测能力,计算值与实验值的吻合程度均优于相应文献的结果.

含氮杂环化合物的QSPR/QSAR研究

研究了含氮杂环化合物的疏水性参数lgP和对淡水纤毛虫的毒性lgC与其价连接性指数之间的定量关系 ,相关性良好 .

分子价连接性指数中杂原子价点价计算新方法及应用

对分子价连接性指数中杂原子点价δvi 的计算方法进行了改进 ,提出了一种计算杂原子价点价δhi 的新方法 ,认为分子中某一杂原子i的价点价δhi 值不仅与它的价层电子数Zi、最高主量子数ni 以及结合的氢原子数目hi 有关 ,还与它所在的族数Ni、隐氢图中连接的其他原子的数目mi 以及杂化方式Lp有关。杂原子i的δhi 值与该原子i的Pauling电负性具有相近的物理意义。用由δhi 构成的分子价连接性指数nχh(n =0 ,1,2 )研究了取代芳烃和烃衍生物的物理化学性质和生物活性 ,结果表明 ,1χh 比1χv有显著的改善 ,计算值与实验值接近的程度更高。

含氮杂环化合物对水生生物的毒性作用研究

研究了6种典型含氮杂环化合物对水生生物的急性毒性,获得了吲哚、吡啶、喹啉、异喹啉、2甲基喹啉和8羟基喹啉对小球藻的48hEC50、对大型蚤的48hLC50、对斑马鱼的96hLC50及对发光细菌的15minEC50值.6种物质对大型蚤、斑马鱼及发光细菌的毒性与其价分子连接性指数、辛醇水分配系数显著相关.发光细菌毒性结果与大型蚤、斑马鱼的毒性结果显著相关,而与小球藻不相关.

改进了有价连接性指数及其应用实例——δ_i^-和δ~v在结构/性质相关中的比较研究

对价连接性值δｖ实行了改造，重新定义了价连性值δ－ｉ，认为分子中某一原子的特征数值δ－ｉ与某原子的价电子数、成键电子数、价电子层的最高主量子数有关。对于碳氢体系，顶点的连接度、δｖ、δ－ｉ具有相同的数值。对于含杂原子体系，δ－ｉ具有更大的适用范围，给出两个例子论证之。同时，δｖ、δ－ｉ具有相似的定义形式，所以由δｖ构成的各级价连接性指数ｍＸｖｔ的方法可以完全移植过程，由δ－ｉ构成的拓扑指数记为ｍＸ－ｉ。作为检验，用１Ｘ－研究了３６种卤代苯的水溶解度和辛醇／水分配系数，结果１Ｘ－比１Ｘｖ有显著改善。

有机污染物的生物富集因子与拓扑指数的数学模型

依据价连接性指数(xi)、电性拓扑态指数(ej)及电性距离矢量(mk)构建239种有机污染物生物富集因子(FBC)的6参数QSFR(定量结构-生物富集因子相关性)模型,不仅相关程度高,而且所用自变量数少.该模型的传统相关系数(R2)为0.821,LOO(levae-one-out)交互验证系数(Q2)为0.809,证明具有良好的稳健性及预测能力.根据进入该模型的6个参数可知,影响有机污染物FBC的主要结构基团是:—C—、、—O—、—X、—NH2以及分子的柔韧性、折叠程度等空间因素.可以认为在生物富集过程中,"诱导契合机理"也发挥一定作用.对自变量集进行正交变换,既不影响模型的相关性,又能降低其自相关性.

红莓发酵酒香气成分定量结构-色谱保留值构效关系研究

基于化学拓扑理论,计算53种红莓发酵酒香气成分化合物的两类拓扑指数值:Kier价连接性指数(mXtv)和Hall电性拓扑态指数(En)。通过最佳子集回归,建立红莓发酵酒香气成分定量结构-色谱保留时间相关(QSRR)模型,最佳六元回归模型为:tR=-1.943+5.643X4-4.571X5+0.518E6+0.819E7+0.280E13+0.383E16,相关系数为0.959。通过Jackknife法和交互检验证明该模型具有总体稳健性和良好的预测能力。结果表明:电拓扑指数和分子价连接性指数能够较全面地表征分子结构特征,能有效揭示影响化合物色谱保留时间的本质因素。

价电子能级连接性指数及其应用

价电子能级连接性指数（ｆＥ）被定义为：ｆＥ＝Σ（ｍｉ·ｍｊ…）－０．５，ｍ为价电子能级值。其中０、１阶指数公式分别为：０Ｅ＝Σ（ｍｉ）－０．５、１Ｅ＝Σ（ｍｉ·ｍｊ）－０．５。０Ｅ、１Ｅ与化合物的总键能（ΔＥ）、晶格能（Ｕ）、标准生成焓（ΔｆＨｍ）以及非金属氢化物的ｐＫａ呈现高度相关性。它们的线性回归方程为：ΔＥ＝－４８．００９５＋１４０２．９４６３１Ｅ，ｒ＝０．９４７４，Ｕ＝－３２８．０７７０＋１５４１．９３５１１Ｅ，ｒ＝０．９８０１，－ΔｆＨｍ＝－２６６．９２９９＋１３２４．６４６１１Ｅ，ｒ＝０．９５０９，ｐＫａ＝－２０．９７２３＋２８．１７５６１Ｅ，ｒ＝０．９８８８４，ｐＫａ＝－１４．６１０２－７．８３５０Ｅ＋４０．６４６１１Ｅ，Ｒ＝０．９９３３。ｍ、ｆＥ具有物理意义明确、计算方法简单等优点，而且预测结果令人满意。

过渡元素卤化物标准生成焓的连接性拓扑研究

基于邻接矩阵和成键原子的价环值（Ｖｉ），建立 ２个新连接性指数（０ Ｈ，１ Ｈ）。它们与 ３３种过渡元素卤化物标准生成始的直线方程为：与其它指数相比，新指数计算更为准确。结果表明，０Ｈ、１Ｈ具有良好的结构选择性和性质相关性，可用于预测其它过渡元素卤化物的标准生成焓。

用相关指数估算氯代羟基苯甲醛的色谱保留指数

基于化学拓扑理论,计算了25种氯代羟基苯甲醛衍生物的电拓扑状态指数(En)、连接性指数(mXpv)。用多元回归研究了这些化合物的色谱保留指数(R.I.)与En、mXpv的定量关系。经逐步回归分析,建立了最佳的定量结构—色谱保留指数相关(QSRR)模型:R.I.值=-649.379+824.837E6+461.0301Xvp,n′=22,R=0.988,F=398.22,S=28.78。用Jackknife法检验具有良好的稳健性与预测能力,其计算值与试验值基本吻合,优于文献结果。

单烯烃的沸点与分子价连接性指数（^mX^＊）的关系

提出了一个计算不饱和烃分子中碳原子价点价 δ*i 的新方法 ,以 δ*i 为核心建构了分子价连接性指数 m X* (m=0 ,1) ,并研究了单烯烃的沸点与 m X*的相关性。结果表明 ,m X*不仅对单烯烃具有优良的结构选择性 ,而且与单烯烃的沸点具有高度相关性。

水香薷挥发性成分的保留相关性研究

基于分子拓扑理论,计算了从水香薷中分离出的19个挥发性成分的原子类型电性拓扑状态指数(Ek)和Kier分子价连接性指数(n XtV)。使用最佳变量子集回归(LBR)建立了这些拓扑指数与水香薷中19种挥发性成分的气相色谱保留时间(RT)的最佳五元数学模型,其相关系数(R2)为0.964,逐一剔除法(LOO)交叉验证系数(Q2)为0.924。该模型具有高度的稳健性与良好的预测能力,将其用于天然植物化学成分的分离、分析、结构表征及其食用价值的开发,具有理论指导意义。

密蒙花挥发油成分的定量结构与色谱保留关系研究

采用电拓扑态指数(Ek)及分子价连接性指数(mXtV)对从密蒙花(Buddleja officinalis Maxim)挥发油中分离出的27种化合物进行结构表征,通过多元线性回归及最佳变量子集方法,建立了色谱保留时间的定量构效关系模型。该模型的相关系数(R2)为0.988,逐一剔除法交叉验证系数(Q2)为0.982,计算值与实验值颇为吻合,较好地揭示了密蒙花挥发油成分色谱保留时间的递变规律,该研究对中药化学成分的分离、纯化、检测、结构表征及其药用价值的开发,具有理论指导意义。

一个新的拓扑指数与卤代芳烃化合物溶解度及分配系数的相关性

在分子价连接性指数的基础上 ,定义了分子中原子的价点价δyi 这一特征值 ,δyi=mi·Zi·(Zi-hi)·(8-Ni) hi 2ni [4·(Li+pi)·(ni-1 ) ].由δyi 建构的分子价连接性指数为nχy(n=0 ,1 ,2 ,… ) ,nχy=∑ (δi·δj·δk… ) -0 .5,其中 0阶指数为0 χy=∑ (δi) -0 .5,1阶指数为1χy=∑ (δiδj) -0 .5.将这种新的分子价连接性指数nχy 用于一些卤代芳烃定量结构—性能相关性(QSPR)研究 ,发现nχy 分别与卤代芳烃的水溶解度 -lgSw,正辛醇水分配系数 -lgKow有良好的线性关系 ,相关系数都在 0 .95以上 .所建构的模型 (QSPR)相关系数高 ,稳定性好 。

无机氢化物H_xA的酸性与分子拓扑指数的关系

根据分子中成键原子i的结构特征和所处的化学环境,构建了相似性分子价连接性拓扑指数TA和差异性分子价连接性拓扑指数mST.研究了两种新的分子连接性拓扑指数与P区无机氢化物的pKa1值相关性,相关系数均大于0.998 0.新模型物理意义明确,计算简便,新的拓扑指数对于无机———P区氢化物的结构选择性呈现唯一性表征,而且与其酸性强度具有高度相关性,预测值与实验值高度吻合.

一溴代烷的MCI与部分物理性质的定量关系研究

用自编程序计算了 2 4种一溴代烷的 1～ 4阶共 2 0种分子连接性指数 (MCI)及价分子连接性指数(VMCI) ,用逐步回归法将其与标题化合物的密度、折光率和沸点等物理性质进行相关分析 ,得到了 1 0个有显著意义的定量结构 -性能关系式 (QSPR) ,各方程的预报值与实验值符合得较好 ,表明这些关系式不仅从分子水平上较好地描述了标题化合物的定量构效关系 ,而且对该类化合物中未知物的上述物理化学性质的预报有实际意义 .

^kδ^mY及其应用

原子的价电子能级指数（ｋδ） 被定义为：ｋδ＝ （ｎｉ－ １）· ｎｉ＋ ∑Ｅｉｊ，其中∑Ｅｉｊ为原子的价电子能级值之和。Ｌｎ３ ＋ 离子的３δ与其理化性质（ Ｐ） 的相关性优于文献方法。由ｋδ建构价能连接性指数（ ｍＹ） ，其中：０ Ｙ＝ ∑（ｋδｉ） －０ ．５ ，１ Ｙ＝ ∑（ｋδｉ·ｋ′δｊ） －０ ．５ 。０ Ｙ、０ Ｙ２ 与３３ 种ＡｎＸｍ 过渡元素卤化物标准生成焓的相关指标依次为０．９４６ ３，０．９８１ ８ 。１ Ｙ与２０ 种碱金属卤化物晶格能的ｒ 为０－９８４ １。ｋδ、ｍＹ 的物理意义清晰、计算简单、应用方便。

槲叶雪莲花挥发油化学成分色谱保留值的预测

依据价连接性指数(Xi)和电性拓扑状态指数(En)构建56种槲叶雪莲花挥发性组分色谱保留时间(tR)的数学预测模型,tR=-10.219+2.933X1+0.488E13+0.690E14+0.319E16。该模型的相关系数R=0.974,LOO(levae-one-out)交互验证相关系数Rcv为0.978,证明所建模型具有良好的稳健性及预测能力。结果表明,价连接性指数和电性拓扑状态指数能够较全面地表征分子结构特征,有效揭示影响化合物色谱保留时间的本质因素。