基于分子边邻接指数的多氯代二苯并呋喃光解半衰期QSPR研究

收集了42种多氯代二苯并呋喃的光解半衰期的实验值,并随机将样本分为训练集和测试集,训练集和测试集的样本数分别是32和10个。采用Gaussian-16软件中半经验PM6方法对PCDFs分子进行几何优化和频率分析。将稳定分子的几何参数交给Alvadsec软件计算其分子边邻接指数。采用多元线性回归(MLR)方法找到四个分子边邻接指数对PCDFs分子的光解半衰期值有显着影响。相关系数达到0.9456,Fisher值为56.97,1<VIF<10,Drubin-Watson值为2.194,t值大于临界t值,表明模型拟合性能优良。通过留一法交叉验证、留多法交叉验证、外部验证和适用域分析,表明该模型具有内部稳健与对外预测可靠,能够用于预测PCDFs的光解半衰期。

检测沉积物中多氯代二苯并对二噁英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)的前处理方法优化

本研究旨于优化环境基质（以沉积物为例）中多氯代二苯并对二噁英和多氯代二苯并呋喃（PCDD/Fs）的检测技术,主要体现在前处理流程上,在节省成本、提高工作效率上具有重要意义.

二噁英类化合物多氯代二苯并呋喃色谱保留值与基团修饰指数的相关性

为了研究多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的构效关系,采用基团修饰指数作为PCDFs的分子结构描述符,通过线性回归方法建立了色谱保留指数RI、相对保留时间RRT与分子结构描述符之间的定量关系模型,各样本总体模型的相关系数均在0·97以上,估算色谱保留指数RI的平均相对误差为1·09%.利用方程对另外一些二口恶英分子的气相色谱保留指数RI和相对保留时间RRT进行了预测,预测平均值和相同氯原子数的实验平均值较为吻合,预测能力优于文献.

纸浆中代表性酚类对二苯并-对-二噁英/二苯并呋喃氯化生成多氯代二噁英的影响

二苯并-对-二噁英/二苯并呋喃(DBD/F)的直接氯化是纸浆氯漂白过程中形成多氯代二噁英(PCDD/Fs)的重要途径.纸浆中的酚类在氯化漂白过程中也将消耗氯而生成氯化产物.本文在模拟纸浆氯漂白的实验条件下,对实验环境中的DBD/F进行检测,排除了背景DBD/F值对实验的干扰后,研究了纸浆中含量较高的酚类(苯酚、愈创木酚和儿茶酚)对DBD/F氯化生成PCDD/Fs的转化率和同系物模式的影响.发现酚类的加入使DBD/F氯化生成PCDD/Fs的氯化度下降;一定剂量酚类的加入会使体系中DBD/F氯化生成PCDD/Fs的转化率增大,当超出剂量范围后,DBD/F氯化生成PCDD/Fs得到抑制,不同酚类的效应大小各不相同.

高分辨气相色谱-质谱法同时测定食用油中二噁英和呋喃的多氯(溴)代二苯并衍生物的含量

提出了用高分辨气相色谱-质谱法同时测定食用油中17种多氯取代以及8种多溴取代的苯并二噁英和苯并呋喃含量的方法。食用油样品依次经过酸性硅胶床、多段硅胶柱及Florisil柱净化。净化中分别用正己烷、正己烷-二氯甲烷(97+3)混合液、正己烷-二氯甲烷(40+60)和单一的二氯甲烷作为淋洗剂,洗脱上述化合物,GC-MS测定。各化合物的检出限(3S/N)在0.022 3~1.67μg·L-1之间。用标准加入法测得多氯代化合物的回收率在97.8%~118%之间,多溴代化合物的回收率在96.5%~113%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)分别为4.9%~6.7%和6.6%~17%之间。

固定源废气中二噁英及多氯联苯、溴代阻燃剂和溴代二噁英的分析

建立了同时分离分析固定源废气中二噁英（PCDD/Fs）、二噁英类多氯联苯（dl-PCBs）、溴代阻燃剂（BFRs）和溴代二噁英（PBDD/Fs）的方法。废气样品经甲苯索氏提取,硫酸处理和多层硅胶柱净化后,应用活性炭分散硅胶翻转淋洗技术分离4类目标物。气相色谱使用耐高温薄膜短色谱柱配合高压进样,高分辨质谱使用低能量电离,一次性测定高/低溴代化合物。方法检出限分别为：PCDD/Fs 0.081-1.2 pg、dl-PCBs0.10-0.32 pg、多溴联苯醚（PBDEs）0.14-12 pg、新型BFRs 0.26-16 pg、四-七溴代PBDD/Fs 0.44-3.6 pg、八溴代PBDD/Fs（OBDD/F）8.2-12 pg。废气空白基质加标回收率（RSD）分别为：PCDD/Fs 88%-115%（2.9%-6.1%）、dl-PCBs 84%-118%（3.2%-10%）、PBDEs 71%-135%（2.1%-18%）、新型BFRs 71%-114%（2.9%-7.4%）、四-七溴代PBDD/Fs 83%-127%（5.2%-10%）、OBDD/F 52%-149%（23%-24%）。将本方法用于废气样品分析,所有质量控制指标均符合相关标准规定。

多氯代二苯并呋喃在不同色谱柱上的气相色谱保留行为——定量结构-色谱保留关系(QSRR)的研究

以一种拟原子的方式处理多氯代二苯并呋喃 (PCDFs)异构体中的苯环 ,将PCDFs异构体中的原子或基团分为 3类 ,即 :氯原子 (Cl) (记为“1”) ,氧原子 (O) (记为“2”)及拟原子 (B) (记为“3”)。在烷烃分子距边矢量的基础上 ,提出一种以基团为基准的分子距离边数矢量 (μ矢量 ) ,借助多元线性回归方法分别建立了多氯代二苯并呋喃在不同色谱柱上的色谱保留指数与表征其结构的 μ矢量间的定量结构 色谱保留关系 (QSRR)相关模型。各样本总体所建模型的相关系数均在 0 98以上。为检验模型的稳定性和预测能力 ,还进行了留一法交互校验 ,交互检验的相关系数均在 0 97以上。结果表明 :所提出的新的分子距离边数矢量具有结构选择性高、性质相关性好以及计算简便等优点。所建QSRR模型复相关系数高、稳定性好。

多氯代二苯并呋喃的结构信息连接性指数与其在不同色谱柱上的气相色谱保留行为的关系

在分子连接性指数的基础上 ,建立了化合物结构信息连接性指数 nχH(n =0 ,1,2 ,… ,m) ,即 nχH =∑(δiH·δjH·δkH·… ·δmH) -0 5,其中 1阶和 2阶结构信息连接性指数为 :1χH =∑(δiH·δjH) -0 5,2 χH =∑(δiH·δjH·δkH) -0 5,并计算了 135个多氯代二苯并呋喃分子的1χH 和2 χH 值。发现1χH 或2 χH 或1χH 和2 χH 与多氯代二苯并呋喃在不同色谱柱上的气相色谱保留指数 (RI)和相对保留时间 (RRT)有很好的相关性。各样本总体模型即定量结构 色谱保留关系 (QSRR)相关模型的相关系数均在 0 96以上 ,且物理意义明确 ,计算简单 ,使用方便。

分子电性距离矢量用于多氯代二苯并呋喃光解半衰期的QSPR研究

多氯代二苯并呋喃(PCDFs)是一种典型的持久性有机污染物(POPs),光解是其在环境中转化的主要途径.以分子电性距离矢量(Molecular Electronegativity Distance Vector,MEDV)为参数,应用多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)和偏最小二乘回归(PLSR)对48种PCDFs在云杉针叶和飞灰表面的光解半衰期(t1/2)进行模拟分析,均获得由2个变量所建的定量结构-性质相关(QSPR)模型.多元线性回归结果:建模相关系数(R)分别为0.860和0.836,标准偏差(SD)分别为0.052和0.053,交互检验复相关系数(Rcv)分别为0.839和0.807,外部检验相关系数(Qex)t分别为0.939和0.853;偏最小二乘回归结果:建模相关系数(R)分别为0.857和0.829,交互检验复相关系数(Rcv)分别为0.849和0.807.结果表明,MEDV能较好地表征该类分子的结构信息,所建QSPR模型具有良好的稳定性和预测能力.

用PM3量化参数预测多氯代二苯并呋喃的logK_(ow)

从现有的PCDFs分子的正辛醇 /水分配系数 (logKow)实验数据出发 ,建立定量结构 性质关系方程(QSPR) .采用G98W程序包中的PM3方法对 13 5个多氯代二苯并呋喃 (PCDFs)分子和二苯并呋喃进行了优化计算 ,作业命令为 #pPM3optfreqscf(conver =9) ,以计算所得的分子轨道能量、碳原子电荷作为PCDFs分子结构描述符 ,运用多元线性回归技术建立了PCDFs的logKow与分子结构描述符的四元方程 ,最优相关系数为 0 .95 0 7,标准偏差为 0 .173 7,经检验该模型的稳健性好 ,并对未有实验数据的

基于分子相互作用力场分析的多氯代二苯并二噁英定量结构-色谱保留关系

提出了基于分子相互作用力场(MIF)、应用偏最小二乘(PLS)与多区组偏最小二乘(MBPLS)分析相结合,建立并检验多氯代二苯并二噁英(PCDD)定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型的研究方法。分别以表征van der Waals、氢键和疏水效应的C3、H和DRY探针,计算75种PCDD的分子相互作用力场,并与其气相色谱Kov偄ts保留指数进行PLS与MBPLS分析,建立了拟合与预测效果良好的QSRR模型。其中MBPLS模型相关系数r2为0.998;交叉验证的相关系数q2为0.994。采用投影变量重要性方法判断了各种效应在PCDD色谱保留中的贡献。结果表明:van der Waals作用的影响最大,其次为疏水效应,而氢键效应影响较小。

多氯代二苯并呋喃Ah受体结合能力的QSAR研究

基于化学拓扑理论,计算了26种多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的分子连接性指数mXtv、电拓扑状态指数En.用多元回归研究了这些化合物的Ah受体结合能力与其中5Xpv、4Xvpc、E9的定量关系.经逐步回归分析,建立了最佳的定量结构-生物活性相关(QSAR)模型,相关系数优于文献.用Jackknife法和LOO交互检验证明模型具有良好的稳健性与预测能力,其计算值与实验值基本吻合.

用从头算量化参数预测多氯代二苯并呋喃的lgK_(ow)

采用G98W程序包中的HF方法和6-31g(d)基组对135个多氯代二苯并呋喃(PCDFs)分子和二苯并呋喃进行了全几何优化计算.以计算所得的分子轨道能量、原子电荷作为PCDFs分子结构描述符,运用多元线性回归技术建立了PCDFs的lgKow与上述参数的四元线性方程,相关系数为0 9306,标准偏差为0 1849,用Jackknife法检验该模型的稳健性好,并对未有实验数据的85个PCDFs的lgKow进行了预测.

应用人工神经网络预测多氯代二苯骈呋喃的色谱保留指数

以量子化学方法在密度泛函B3LYP／631G（d）水平上计算得到了多氯代二苯骈呋喃系列化合物（PC—DF）分子的结构参数：最高占据轨道能（EHOMO）、最低空轨道能（ELUMO）、最正原子净电荷（q^＋）、最负原子净电荷（q^-）、分子偶极矩（μ）、极化率（a）、分子平均体积（Vm）、恒容热容（Cv）．采用误差反向传播（BP）算法的人工神经网络，建立了EHOMO、ELUMO、q^＋、q^-、μ、α、Vm、Cv与PCDF色谱保留指数之间关系的模型，检测样本的预报值与实验值相对误差范围为-1．66％～2．39％，平均相对误差为0．31％，达到了很好的预测效果．

基于MLP-ANN和SVM方法的多氯代二苯并呋喃光解半衰期QSPR比较研究

多氯代二苯并呋喃(PCDFs)是全球性污染物之一,光化学降解是其主要的环境降解途径。基于分子二维拓扑结构提出的用于表征化合物结构参数的分子电性距离矢量描述子(MEDV),应用多层感知器神经网络(MLP-ANN)和支持向量机(SVM)对PCDFs在云杉针叶和飞灰表面的光解半衰期(t1/2)进行定量结构-性质相关(QSPR)分析,并用交互检验和外部样本对所建模型的稳定性进行了检验。旨在为PCDFs光解机理的QSPR研究提供新思路。结果表明,所建模型均具有良好的稳定性和预测能力,尤以MLP-ANN模型为佳,其建模相关系数(Rcum)、留一法交互检验相关系数(Q LOO)以及外部样本检验相关系数(Q ext)分别为0.850、0.816、0.954(云杉针叶表面)和0.892、0.753、0.897(飞灰表面)。

PM3原子电荷与多氯代二苯并呋喃的lgK_(ow)的QSPR研究

采用G98W程序包中的PM3方法对135个多氯代二苯并呋喃(PCDFs)分子和二苯并呋喃进行了优化计算,作业命令为#pPM3optfreqscf(conver=9),以计算所得的碳、氧原子电荷作为PCDFs分子结构描述符,运用多元线性回归技术建立了对PCDFs的lgKow与原子电荷的七元方程,最优复相关系数为0.9459,相应的标准偏差为0.1897,经检验该模型的稳健性好,并对未有实验数据的85个PCDFs的lgKow进行预测.

被多氯二苯并二恶英/呋喃以及其它多氯代芳香化合物污染土壤的处理方法

本文综述了处理被多氯代芳香化合物,尤其是被二恶英和呋喃(PCDD/Fs)污染土壤的方法。与其它土壤污染物所不同的是PCDD/Fs与土壤颗粒紧密结合,这严重削弱了大多数水处理过程的效果,也使得除传统方法以外(填埋法、固化/稳定化、原位玻璃化技术)没有几种切合实际的选择方案。焚化法的应用时间很长,并且仍是最有效的处理技术,清除效率超过99.9999%。但是超临界水氧化法、碱性催化分解法、蒸馏法和其它多种萃取技术的清除效率也可超过95%,例如溶剂和液化气体以及亚临界水提取等。这些替代技术中的很多种可能比焚化法更廉价,有可能适用于被二恶英中度污染的土壤。然而,许多方法仍然处于发展初期,需要进行更多的试验评估其真正的潜力。

MEDV描述子对多氯代二苯并二恶英的QSRR支持向量机建模

采用分子电性距离矢量(MEDV)描述子表征多氯代二苯并二恶英(PCDDs),结合支持向量机(SVM)算法,对不同固定相下PCDDs的气相色谱保留行为值建立定量模型,模型的相关系数(R)均大于0.99,留一法交互检验的相关系数(q)也都大于0.99.从有实验数据的异构体中均匀挑选2/3作为训练集,余下的1/3作为检验集进行了建模,所得模型的相关系数也都大于0.99,并对没有实验值的异构体进行了预测.

人工神经网络预测多氯代二苯并呋喃类化合物的正辛醇/水分配系数

采用Chemoffice8.0中的MOPAC-AM1算法对多氯代二苯并呋喃类(PCDFs)化合物的量子化学结构参数进行计算,并将筛选后的量化参数作为PCDFs分子的结构描述符。利用人工神经网络中的反向传播网络和径向基函数网络,建立分子结构与正辛醇/水分配系数间的相关模型并进行预测。将所得结果与多元回归方法的结果进行对比分析,发现反向传播网络和径向基函数网络所得结果均优于多元回归方法。

用新型分子结构参数预测多氯代二苯并呋喃的色谱保留指数

从环境有毒物多氯代二苯并呋喃的分子结构出发,通过考虑化合物的元素组成及各原子的连接方式,提出一种既能表征氯原子的取代数目.又能反映出氯原子取代位置的新型分子结构参数M i.借助多元线性回归方法建立多氯代二苯并呋喃的气相色谱保留指数与其分子结构参数的定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型,得复相关系数为0.993 8.为了检验模型的稳定性和预测能力,进行了留一法交互校验以及Jackknife随机抽样检验,得模型复相关系数分别为0.992 7和0.993 1,结果表明所建模型具有很好的稳健性和外部预测能力,同时该方法计算简单,使用方便,预测结果准确.