部分除草剂正辛醇/水分配系数的QSPR研究

论文摘要

有机化合物的正辛醇／水分配系数(KOW)是一个重要的物理化学参数，表征有机化合物的疏水性和环境归趋。由于KOW的实验测定方法比较繁琐，费时费力，不能满足有机化合物生态风险评价的需要。研究可以预测KOW的理论方法具有重要意义。而定量结构-性质关系（QSPR）在预测有机污染物的环境行为参数、解释有机污染物在环境中迁移、转化行为机理等方面发挥了重要作用。因此本论文以部分三嗪类和苯基脲类除草剂为研究对象，建立部分选择性除草剂KOW值的QSPR模型，并对模型进行机理解释，使其更好应用于其他有机化合物的KOW值的预测。本研究采用半经验分子轨道PM3算法计算了三嗪类和苯基脲类共55种除草剂的分子量等18种理论分子结构描述符，利用偏最小二乘法（PLS）进行回归分析建立了Kow的QSPR模型。在交叉验证条件下，模型所提取的PLS主成分所能解释的因变量方差的比例(Qcum2)为0.726，表明其具有一定的预测能力和稳健性。结果显示：Connolly分子排除体积（CSEV）、Connolly分子面积（CMA）、Connolly分子可及面积CAA、分子量（Mw）、电子能（EE）、总能量（TE）、偶极距（μ）、最低未占据分子轨道能(ELUMO)是影响三嗪类和苯基脲类除草剂除草剂的KOW值大小的主要分子结构参数。分子的体积大小是影响这两类除草剂在水相和正辛醇相间分配的最主要因素，体积越大，化合物越容易分配到正辛醇相中，KOW值越大；分子的极化能力和电荷转移作用也对化合物在两相之间的分配有一定影响。为更进一步分析两类除草剂分配机理的差异，进行了分类建模。分类模型的性能较单一模型有较大提高，三嗪类除草剂模型的Qcum2达到0.871，影响分配的主要因素是分子的体积大小方面的信息，苯基脲类除草剂模型的Qcum2为0.832，分子大小和电荷转移均是主要作用因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 除草剂正辛醇/水分配系数的研究进展
• 1.1 除草剂的介绍
• 1.1.1 除草剂分类
• 1.1.2 除草剂的作用及对环境的影响
• OW介绍'>1.2 正辛醇/水分配系数K_OW介绍
• OW的定义'>1.2.1 正辛醇/水分配系数K_OW的定义
• OW的测定意义及应用'>1.2.2 正辛醇/水分配系数K_OW的测定意义及应用
• OW的测定方法'>1.2.3 正辛醇/水分配系数K_OW的测定方法
• OW的估算方法'>1.2.4 正辛醇/水分配系数K_OW的估算方法
• OW研究进展'>1.3 部分选择性除草剂正辛醇/水分配系数K_OW研究进展
• 2 有机污染物定量结构-性质与定量结构-活性关系研究简介
• 2.1 有机污染物定量结构-性质关系与定量结构-活性关系
• 2.2 QSPR/QSAR的研究思路及研究方法
• 2.2.1 有机污染物QSPR/QSAR研究的基本步骤
• 2.2.2 分子结构参数
• 2.2.3 分子结构参数的获取
• 2.2.4 分子结构参数的选取
• 2.2.5 研究中的建模方法
• 2.3 QSPR/QSAR研究中常用的分子结构描述符
• 2.4 QSPR/QSAR的发展和前景
• OW的QSPR研究'>3 部分选择性除草剂有机化合物K_OW的QSPR研究
• 3.1 引言
• 3.2 目标化合物的结构及数据来源
• 3.3 数据与计算方法
• 3.3.1 分子结构参数
• 3.3.2 模型建立方法
• 4 结果与讨论
• 4.1 全部化合物的单一模型
• 4.2 去除离群点
• 4.3 去除衍生物化合物
• 4.4 分类模型的建立
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢