新的诱导效应参数及QSPR/QSAR研究

论文摘要

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。

论文目录

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