多鹵代聯(lián)苯醚類的定量結(jié)構(gòu)—性質(zhì)相關(guān)研究.pdf

1、眾多的持久性有機污染物中，氯代和溴代的多環(huán)芳烴是最為重要的一類。這些化合物在環(huán)境中分布廣泛，對于環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)都有極大的危害。由于這些有機污染物大都為痕量化合物，標(biāo)樣少，昂貴，采用傳統(tǒng)實驗方法檢測有相當(dāng)?shù)碾y度。因此表征這些持久性有機污染物遷移轉(zhuǎn)化和環(huán)境的理化性質(zhì)數(shù)據(jù)相當(dāng)缺乏，其中多氯聯(lián)苯醚和多溴聯(lián)苯醚(PCDEs、PBDEs)性質(zhì)相當(dāng)部分仍為空白。本文結(jié)合量子化學(xué)，以多種化學(xué)計量學(xué)方法如逐步回歸分析、BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機算法建立

2、了多氯聯(lián)苯醚、多溴聯(lián)苯醚的定量結(jié)構(gòu)性質(zhì)相關(guān)(Quantitative Strueture一Property Relationships一QSPR)模型。通過建立具有預(yù)測能力的定量結(jié)構(gòu)性質(zhì)相關(guān)模型，一方面為此類化合物的生態(tài)風(fēng)險評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步研究有機污染物的環(huán)境行為提供可借鑒的方法和手段，另一方面，對合成低毒高效的化合物具有理論指導(dǎo)意義。
　　本文以107個PCDEs、209個PBDEs兩類化合物為研究對象，通過Chemo

3、ffice8.0軟件計算了12種量子化學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后通過化學(xué)計量學(xué)方法構(gòu)建了一批具有良好相關(guān)性和明確物理意義的QSPR模型，并通過分析QSPR模型，探討了化合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，為預(yù)測有機污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和分布等行為提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果概括如下：以計算得到的結(jié)構(gòu)參數(shù)作為理論描述符，利用SPSS13.0軟件進(jìn)行逐步回歸分析，建立了多氯聯(lián)苯醚類化合物的-lgP0L、-lgSw.l和lgKow的QSPR模型，其相關(guān)系數(shù)(

4、R)分別為：0.993、0.981和0.984，標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)分別為0.12633,0.32557和0.14513。研究表明，模型的R值較高。經(jīng)檢驗，模型的預(yù)測值與實測值接近，表明模型有較好的預(yù)測可靠性，因此所得模型可用于實際預(yù)測。通過對模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，多氯聯(lián)苯醚類化合物的-lgP0L值隨氯原子取代個數(shù)（N）的增大而增大，卻與偶極距(μ)成反比，也就是說，N較大，μ較少的分子有較大的-lgP0L值，多氯聯(lián)苯醚類化合物的-lgSw.l和

5、lgKow值與分子總能量（TE）也有密切關(guān)系。運用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和支持向量機回歸方法對PBDEs的相對保留時間(RRT)、正辛醇/空氣分配系數(shù)(KoA)和298K超冷流體蒸氣壓(PL)進(jìn)行了QSPR相關(guān)研究。發(fā)現(xiàn)BP人工神經(jīng)網(wǎng)對PBDEs的RRT預(yù)測準(zhǔn)確度非常高，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練預(yù)測誤差幾乎為0，網(wǎng)絡(luò)回判預(yù)測MSE誤差為0.00390000，明顯低于逐步回歸分析結(jié)果，獨立檢測集預(yù)測MSE誤差為0.0004，也很低，說明BP人工神經(jīng)網(wǎng)具有較