多鹵代聯(lián)苯醚類的定量結構—性質(zhì)相關研究.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，標樣少，昂貴，采用傳統(tǒng)實驗方法檢測有相當?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)相當缺乏，其中多氯聯(lián)苯醚和多溴聯(lián)苯醚(PCDEs、PBDEs)性質(zhì)相當部分仍為空白。本文結合量子化學，以多種化學計量學方法如逐步回歸分析、BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡和支持向量機算法建立

2、了多氯聯(lián)苯醚、多溴聯(lián)苯醚的定量結構性質(zhì)相關(Quantitative Strueture一Property Relationships一QSPR)模型。通過建立具有預測能力的定量結構性質(zhì)相關模型，一方面為此類化合物的生態(tài)風險評價提供基礎數(shù)據(jù)，為進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種量子化學結構參數(shù)，然后通過化學計量學方法構建了一批具有良好相關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)與結構之間的關系，為預測有機污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和分布等行為提供理論依據(jù)。主要研究結果概括如下：以計算得到的結構參數(shù)作為理論描述符，利用SPSS13.0軟件進行逐步回歸分析，建立了多氯聯(lián)苯醚類化合物的-lgP0L、-lgSw.l和lgKow的QSPR模型，其相關系數(shù)(

4、R)分別為：0.993、0.981和0.984，標準偏差(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，模型的預測值與實測值接近，表明模型有較好的預測可靠性，因此所得模型可用于實際預測。通過對模型進行分析發(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）也有密切關系。運用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡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)進行了QSPR相關研究。發(fā)現(xiàn)BP人工神經(jīng)網(wǎng)對PBDEs的RRT預測準確度非常高，網(wǎng)絡訓練預測誤差幾乎為0，網(wǎng)絡回判預測MSE誤差為0.00390000，明顯低于逐步回歸分析結果，獨立檢測集預測MSE誤差為0.0004，也很低，說明BP人工神經(jīng)網(wǎng)具有較