鹵代多環(huán)芳烴類有機(jī)污染物的QSPR-QSRR研究.pdf

1、鹵代多環(huán)芳烴類有機(jī)污染物在環(huán)境中分布廣泛，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有極大的危害。在評(píng)價(jià)鹵代多環(huán)芳烴類化合物在環(huán)境中的傳播時(shí)，它的理化性質(zhì)對(duì)于鹵代多環(huán)芳烴類化合物的環(huán)境暴露評(píng)價(jià)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人類健康評(píng)價(jià)，具有重要意義。由于標(biāo)準(zhǔn)物缺乏，很多鹵代多環(huán)芳烴化合物的理化性質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)難以獲得，只能依靠理論預(yù)測。本項(xiàng)研究希望通過建立多鹵代多環(huán)芳烴類化合物QSPR模型，預(yù)測鹵代多環(huán)芳烴化合物的性質(zhì)，為研究多鹵代多環(huán)芳烴類化合物的環(huán)境行為提供可借鑒的方法和手段，為此類化

2、合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為進(jìn)一步探討分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系提供理論參考。
　　本文以多氯聯(lián)苯(PCBs)、多氯聯(lián)苯醚(PCDEs)、多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)、多氯代二苯并二惡英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)作為研究對(duì)象，簡要敘述了多鹵代多環(huán)芳烴類持久性有機(jī)污染物的一般性問題。
　　首先，獲取分子的結(jié)構(gòu)參數(shù):1）從化合物的分子圖出發(fā)，用分子中基團(tuán)（分子碎片）的第一電離能對(duì)分子圖頂點(diǎn)著色，構(gòu)建分子的鄰

3、接矩陣，解矩陣，得特征根，參照休克爾分子軌道理論，指定其中的四個(gè)特征根分別為LOMO、HOMO、LUMO和HUMO;2)從化合物的分子圖出發(fā)，構(gòu)建分子的距離矩陣，用基團(tuán)的均衡電負(fù)性來對(duì)分子頂點(diǎn)著色，構(gòu)建行矩陣，結(jié)合行矩陣和距離矩陣，同時(shí)考慮分子中各原子或基團(tuán)間的作用情況，計(jì)算得到一參數(shù)，我們定義為拓?fù)渚嚯x電負(fù)性指數(shù)(TDEI)。其次，采用拓?fù)渚嚯x電負(fù)性指數(shù)(TDEI)和HOMO、LUMO，結(jié)合本工作組前面提出的參數(shù)，采用線性回歸方法建立

4、PCBs、PCDE、PBDE、PCDDs和PCDFs類化合物的理化性質(zhì)——過冷液體蒸汽壓(PL)、水溶解度(SW,L)和辛醇/水分配系數(shù)(Kow)等的定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)相關(guān)(QSPR)模型及PCBs的辛醇/空氣分配系數(shù)(Koa)與壞境溫度、分子結(jié)構(gòu)相關(guān)(QRSETP)模型。再次，為了考查本文結(jié)構(gòu)參數(shù)的適用性，把結(jié)構(gòu)參數(shù)應(yīng)用到PBDE類、PCDDs類和PCDFs類化合物在不同氣相色譜柱上的定量結(jié)構(gòu)-色譜保留相關(guān)(QSRR)中，結(jié)果令人滿意。部

5、分模型結(jié)果如下:
　　PCBs的辛醇/空氣分配系數(shù):logKoa=-15.7714+10.7417TDEI-0.3115HOMOR=0.9913, s=0.1117, F=196.89, n=10, RCV=0.9685, SCV=0.1285.
　　PCDE的蒸汽壓:-logPL0=-39.5142+16.0350TDEIR=0.9918, s=0.1486, F=6356.32, n=107, RCV=0.9830, S

6、CV=0.1501PBDEs的logKoa: logKoa=-65.8659+29.5682 TDEIR=0.9974, s=0.0982, F=3885.27, n=22, RCV=0.9937, SCV=0.1039PCDDs的蒸汽壓:-logPL0=-27.2814+10.6544TDEI+0.0023SijR=0.9992, s=0.0499, F=2281.87, n=10, RCV=0.9970, SCV=0.0588.

7、r>　　PCDFs的正辛醇/水分配系數(shù):logKow=-15.7795-9.8916lnSR+10.1355TDEI+1.4100 HOMOR=0.9518, s=0.1534, F=150.70, n=51PBDEs在DB-XLB固定相上的QSRR:RRT=10.0647+0.0401(no.o-Br)+0.0439(no.m-Br)+0.0281(no.p-Br)+4.9659TDEI+0.0010 Sij-3.1954 lnSRR

8、=0.9963, s=0.0195, F=2639.89, n=126, RCV=0.9911, SCV=0.0207PCDDs在OV-1701固定相上的QSRR:RRT=155.0172+3.5307TDEI+0.0121Sij-23.7134lnSRR=0.9978, s=0.0108, F=838.99, n=15, RCV=0.9874,SCV=0.0165.
　　PCDFs在DB-5固定相上的QSRR:RRT=-2.98

9、84+0.0026SR-0.0384HOMOR=0.9944, S=0.03812, F=968.56, n=25, RCV=0.9906, SCV=0.0465其中R、s、F、n分別為相關(guān)系數(shù)、回歸方程的標(biāo)準(zhǔn)偏差、Fischer值和樣本數(shù)，RCV和SCV為采用去一法LOO(Leave-One-Out)對(duì)方程的穩(wěn)定性和預(yù)測能力進(jìn)行檢驗(yàn)所得的交叉驗(yàn)證參數(shù)(Cross-Validation)。
　　研究表明，從分子圖最基本的結(jié)構(gòu)要素，