用新型连接性指数与神经网络预测取代苯酚和取代苯甲酸生物降解性

摘要

基于Kier和Hall的分子连接性指数及邻接矩阵,定义新型分子连接性指数mKvt,并计算了30种取代苯酚和取代苯甲酸的分子连接性指数。经最佳变量子集回归建立了25种有机污染物生化需氧量(BOD)与2Kpv、5Kpv的定量结构-生物降解相关性(QSBR)模型,该模型判定系数R2、逐一剔除法(LOO)的交互验证系数Q2及Kubinyi函数(FIT)分别为0.818、0.776和3.410,该模型具有高度的稳定性及良好预测能力。据此模型可知,影响有机污染物BOD的主要因素是取代基的电子效应以及分子的柔韧性、折叠程度等空间因素。将这2个结构参数作为人工神经网络的输入层结点,采用2∶5∶1的网络结构,利用BP算法获得了一个令人满意的QSBR模型,其R2和标准偏差s分别为0.967和3.688,表明BOD与2Kpv、5Kvp具有良好的非线性关系。由此可见,新建的连接性指数对有机物生化需氧量的表征是合理有效的,可望在物质构效关系研究中获得广泛应用。