环境化学 , 2017, 36(4): 703-709.
10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016072202
气相有机化学品与羟基自由基反应速率常数的QSAR模型
徐童
1,
,
陈景文
2,
,
李超
3,
,
李雪花
4,
1.工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连理工大学环境学院,大连,116024;
2.工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连理工大学环境学院,大连,116024;
3.国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,东北师范大学环境学院,长春,130024;
4.工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连理工大学环境学院,大连,116024
气相中有机化学品与羟基自由基(·OH)反应速率常数(kOH)是评价化学品大气持久性的重要参数.而化学品种类繁多,现有的kOH实验数据不能满足其生态风险评估的需求.因此,需要建立一种能够快速预测有机化学品kOH的方法,填补现有数据的缺失.本研究搜集整理了917种有机化合物的kOH实验值,采用逐步多元线性回归法(MLR)和支持向量机法(SVM)分别构建了用于预测多种类化合物lgkOH的线性和非线性定量结构-活性关系(QSAR)模型.基于MLR的预测模型具有良好的拟合度(经校正的相关系数的平方Radj.tr2=0.862、均方根误差RMSEtr=0.455)、稳健性(交叉验证系数QLOO-0.856)和预测能力(外部验证系数Qext2=0.850).基于SVM的预测模型也具有良好的拟合度(Radj.tr2=0.915,RMSEtr=0.358)和预测能力(Qext2=0.860).机理分析表明,最高占据分子轨道能(EHOMO)、卤素原子在分子中所占的百分比(X％)和分子中具有=CH—结构的数目(NdsCH)是最重要的3个描述符,解释了数据集78.3％的方差.采用Williams法表征模型的应用域.所建立的模型可用于预测烷烃、烯烃、炔烃、芳香族化合物、醇类、酮类、醚类、醛类、酸类、酯类、卤代化合物、含氮化合物、含硫化合物等室温下的kOH.
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