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自由基共聚合中单体Q-e活性参数预测
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641.121[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]湖南工程学院化学化工学院,湘潭411104, [2]湘潭大学化学学院环境友好化学与应用教育部重点实验室,湘潭411105
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.20972045); 环境友好化学与应用教育部重点实验室基金(No.10HJYH06)资助项目
作者: 禹新良[1,2]
中文摘要:

Q-e方程在解释自由基共聚合中单体的活性时相当有效.为得到可靠的Q,e活性参数结构-性能定量关系(QSPR)模型,采用密度泛函理论(DFT)UB3LYP方法在6-31G(d)基组水平上对60种结构为CH3C1H2—C2HR3·自由基(C1H2=C2HR3+CH3·→CH3C1H2—C2HR3·)进行了计算.两组包含原子电荷及前线分子轨道能级的量子化学参数分别用来建立Q,e活性参数的人工神经网络(ANN)模型.通过试差法调整网络参数得到最佳ANN模型,两者均为3-5-1结构.参数Q,e预测值与实验值接近,测试集相关系数分别为0.990(rms=0.269)和0.943(rms=0.331).而且Q,e模型的外部验证系数qe2xt分别为0.980和0.873,这结果显示两模型具有好的推广预测能力.因此本工作介绍的ANN模型是精确而可靠的;从自由基CH3C1H2—C2HR3·结构获得参数预测Q及e值是可行的.

英文摘要:

The Q-e scheme is remarkably useful in the interpretation of the reactivity of a monomer in free-radical copolymerizations.To develop reliable quantitative structure-property relationship(QSPR) models for the prediction of Q and e parameters,density functional theory(DFT) calculations were carried out for 60 radicals with structure CH3C1H2—C2HR3·(C1H2=C2HR3+CH3·→CH3C1H2—C2HR3·),at the UB3LYP level of theory with 6-31G(d) basis set.Two sets of quantum chemical descriptors including atomic charges and frontier molecular orbital energies were used to develop artificial neural network(ANN) models for Q and e parameters,respectively.The final optimum ANN models were obtained by adjusting various parameters by trial-and-error,both of them have the network architectures of 3-5-1.The predicted Q and e parameters values are in good agreement with the experimental data,with test sets possessing correlation coefficients of 0.990(rms=0.269) for Q and 0.943(rms=0.331) for e.Furthermore,the external correlation coefficients qe 2xt of 0.980 for Q and 0.873 for e show that each of the two ANN models has true predictive ability.Thus,the present ANN models are accurate and reliable;calculating quantum chemical descriptors from radicals CH3C1H2—C2HR3· to predict Q and e values is feasible.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694