烴類化合物定量結構與辛烷值的關系研究.pdf

1、定量結構-活性/性質(zhì)關系(Quantitative structure-activity/porperty relationship，QSAR/QSPR)作為當今化學基礎理論與應用的重要研究方法，其研究領域已涉及藥物、生物、化學與環(huán)境科學等諸多學科。辛烷值作為衡量汽油性能最重要的指標之一，在過去多年為了提高汽油的燃燒性能并減少對環(huán)境的危害，人們一直在研究碳氫化合物結構和對應辛烷值的關系。本文采用多元線性回歸方法對烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的量

2、子化學參數(shù)以及拓撲指數(shù)和辛烷值的關系進行了詳細的定量構效關系研究，為探索高抗爆性的汽油組分提供了理論依據(jù)。
　　利用量化軟件Gaussian09中DFT-B3LYP方法在6-31G**基組水平下對烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴進行了計算得到了用于表征它們結構信息的量子化學參數(shù)，并由拓撲理論計算了它們的分子連接性指數(shù)和原子類型電拓撲狀態(tài)指數(shù)，利用多元線性回歸方法與其辛烷值進行了定量構效關系研究。
　　采用原子類型電拓撲狀態(tài)指數(shù)(elec

3、trotopological state indices for atom type,ETSIAT)作為結構描述符，利用多元線性回歸方法對烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴以及總和所有化合物的辛烷值進行了定量構效關系研究，并采用內(nèi)部和外部兩種驗證方法對模型進行驗證。對于烷烴，經(jīng)逐步回歸變量篩選，得到了包含了4個ETSIAT的預測模型，對于研究法辛烷值（research octane number,RON)，其R2=0.965，Q2LOO=0.942，

4、Q2ext=0.924，對于馬達法辛烷值(motor octane number,MON），其R2=0.955，Q2LOO=0.931，Q2ext=0.897。對于環(huán)烷烴，經(jīng)逐步回歸變量篩選，得到了包含了3個ETSIAT的預測模型，對于RON，其R2=0.895，對于MON，其R2=0.870。對于芳香烴，經(jīng)逐步回歸變量篩選，得到了包含了2個ETSIAT的預測模型，對于MON，其R=0.718。對于總和各化合物，經(jīng)逐步回歸變量篩選，得到