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新的诱导效应参数及QSPR/QSAR研究

作　者: 姜赛红
导　师: 聂长明
学　校: 南华大学
专　业: 市政工程
关键词: 分子结构参数定量构效关系诱导效应参数电离能化学位移
分类号: O641.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

构效关系(Structure-Activity Relationship,SAR)是随着药物化学这门学科的产生而出现的.定量构效关系(QuantitativeStructure-ActivityRelationship,QSAR)以化合物的理化参数或结构参数等为自变量,生物活性为因变量,用数理统计方法建立起化合物化学结构与生物活性之间的定量关系。其关键是找到能够反映物质本身而又简单的分子描述符。本文工作主要从以下几方面进行:(1)在电负性均衡原理的基础上提出诱导效应均衡,并推导出一个新型的计算公式。利用该式给出了580个中性基团的诱导效应参数(IG)。计算简单,物理意义明确,可广泛应用于QSPR/QSAR的研究,诸如:反应中键的形成、分裂、活化等的能量变化、酸碱的电离常数、电离能和化学位移等,其合理性优于文献报道的方法。(2)诱导效应是有机化学中最重要的效应之一,将新的诱导效应参数(IG)与极化效应指数(PEI),以及α,β,γ结构参数作为模型参数,提出核磁共振“内屏蔽”和“外屏蔽”的概念及碳谱位移“内屏蔽”和“外屏蔽”模型,由此定量描述了饱和醇类化合物13CNMR化学位移,相关系数R为0.9947,LOO法交互检验系数RCV=0.9927,模型具有优良的预测性和稳定性。(3)利用新的诱导效应参数与原子序数自相关拓扑指数0F,1F,研究了胺、醇、醚类化合物第一电离能(IP)的定量构效关系,结果表明胺、醇、醚类化合物第一电离能可用IE,0F,1F来定量描述,IE为分子中杂原子N、O、S的平衡诱导效应参数。公式物理意义明确,用该式预测了32种胺、醇、醚类化合物的第一电离能,平均绝对误差仅为0.0445ev,预测值与实验值十分吻合,优于文献报道的方法。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
第1章构效关系研究和分子拓扑指数  8-21
  1.1 物质定量构效关系的研究背景及意义  8-9
  1.2 拓扑指数  9-17
    1.2.1 Wiener 指数  10-11
    1.2.2 Randi 指数  11-12
    1.2.3 Balaban 指数  12-13
    1.2.4 诱导效应指数  13-17
  1.3 拓扑指数的应用  17-19
  1.4 本文主要工作  19-21
    1.4.1 研究目标  19
    1.4.2 研究方法  19-20
    1.4.3 研究内容  20-21
第2章预测数学模型的建立  21-29
  2.1 多元线性回归方法  21-26
    2.1.1 变量的评估  22-23
    2.1.2 模型的回归效果分析  23-25
    2.1.3 模型的合适性检验  25-26
  2.2 人工神经网络方法  26-27
  2.3 三维定量构效关系研究  27-29
第3章中性基团诱导效应参数的计算方法  29-37
  3.1 诱导效应参数的构建  29-31
  3.2 结果与讨论  31-35
    3.2.1 与文献的比较  32-34
    3.2.2 在QSPR/QSAR 方面的应用  34-35
  3.3 结论  35-37
第4章一种预测醇化学位移的新方法  37-44
  4.1 模型建立  37-38
  4.2 结果与讨论  38-41
  4.3 模型稳定性和预测能力检验  41-42
  4.4 结论  42-44
第5章诱导效应描述符与胺、醇、醚类化合物电离能的关系  44-49
  5.1 模型建立  44-45
  5.2 结果与讨论  45-47
  5.3 模型检验  47-48
  5.4 结论  48-49
第6章结论与展望  49-51
  6.1 结论  49-50
  6.2 展望  50-51
参考文献  51-62
成果目录  62-63
致谢  63

新的诱导效应参数及QSPR/QSAR研究

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