基于分子电性距离矢量的氯乙酸氯代烷基酯QSPR研究

摘要

分子电性距离矢量是一种利用分子环境中各原子的电性特征与原子间距离构建的新型矢量分子描述子。分子电性距离矢量通过模拟非氢原子之间的相互作用，可以间接地表征有机物分子的分子结构。分子矢量描述子对各种化合物结构具有良好的分辨率，与分子的各种物理化学性质或生物活性具有良好的相关性。因此本文通过定义原子属性和原子类型，对132种氯乙酸氯代烷基酯进行了分子电性距离矢量计算，得到了10个分子描述子。
　　气相色谱保留指数是鉴定与识别化合物的最重要色谱参数之一。应用偏最小二乘法、人工神经网络法、遗传算法优化人工神经网络法对132种氯乙酸氯代烷基酯的分子电性距离矢量和同一固定液不同温度的气相色谱指数进行了定量结构-保留关系（QSPR）研究，建立了偏最小二乘回归线性模型，人工神经网络非线性模型和遗传算法优化人工神经网络非线性模型，通过三种模型建立分子电性距离矢量描述子和气相色谱保留指数的QSPR关系。
　　把132种氯乙酸氯代烷基酯划分为训练集和预测集，用偏最小二乘法、人工神经网络法、遗传算法优化人工神经网络方法建立模型对训练集进行训练，然后用外部验证法来和留组法得到预测集的预测值，外部验证法用来检验模型的预测能力，留组法检验模型的估计能力和稳定性即泛化性能。
　　本文所建立的三种模型，偏最小二乘法为线性模型，人工神经网络模型和遗传算法优化人工神经网络模型为非线性模型，全面进行了氯乙酸氯代烷基酯的分子电性距离矢量描述子和气相色谱保留指数的QSPR的研究。也得到了满意的结果。

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第一章 绪 论

1.1 定量结构性质研究的背景和意义

1.2 QSPR的国内外研究现状

1.3 PLS、BP和GA-BP的国内外研究现状

1.4 本论文的研究内容

1.4.1 MEDV的计算

1.4.2 三种模型的建立

1.5 本论文的研究特色及创新之处

1.5.1 研究特色

1.5.2 创新之处

第二章 建立分子电性距离矢量

2.1 分子电性距离矢量

2.1.1 分子电性距离矢量的概念

2.1.2 分子电性距离矢量的种类

2.1.3 MEDV-4中的基本概念

2.1.4 MEDV-4的构建

第三章 PLS、BP、GA-BP预测模型的建立

3.1 偏最小二乘法（PLS）模型的建立

3.1.1 PLS工作原理和计算方法推导

3. 1. 2 PLS预测模型的建立

3.2 人工神经网络（ANN）模型的建立

3.2.1 人工神经网络（ANN）方法

3.2.2 反向传输人工神经网络（BP）方法原理

3.2.3 反向传输人工神经网络（BP）计算步骤

3.2.4 反向传输人工神经网络（BP）设计的关键问题

3.2.5 BP网络模型的建立

3.2.6 BP网络模型质量的评价

3.2.7 BP网络的不足和改进

3.3 遗传算法优化神经网络（GA-BP）模型的建立

3.3.1遗传算法原理

第四章 结论和展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士学位期间发表和完成的学术论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目