部分聚合物定量结构-性质关系研究.pdf

THEPOLYMERS STUDYoNPARTOF QSPR to 么砀esisSubmitted Shaanxi ofScienceand University Technology ofthe inPartialFulfillment Requirement forthe of Degree MasterofScience By Tong Supervisor：Prof．．Jianbo June2013 部分聚合物定量结构．性质关系研究 摘要 聚合物作为高分子化学和材料科学的重要研究内容，在人们日 常生活中的应用越来越广泛，因此，对其一些重要性质的测试也非 常必要。如若通过采用实验的方法对其进行一一测试是不太现实的， 建立其分子结构与聚合物性质之间的定量关系并藉此来预测其它聚 合物的性质，长期以来一直都是化学家、材料学家以及环境科学家 等长期关注的科研领域。因此，建立聚合物的定量结构性质关系 (QSPR)，不但对于深入了解聚合物结构与性质之间的关系有一定 的帮助，同时也具有一定层面上的实用价值，特别是对于那些还没 有合成出来未知的聚合物，更具有重要的指导意义。 本论文选用近几年来提出的一些分子结构描述子来表征具体的 聚合物的分子结构，通过对描述子的变量筛选以及对定量关系数学 模型的建立，从而得到聚合物的结构与性质之间的定量关系；同时 采用内外部双重检验的方法进一步来确保所建模型的精确性与稳健 性。最终的计算结果表明这几种不同的分子结构描述子都能够较好 的表征聚合物分子的结构，同时所得到的数学模型还具有一定的预 测性。以下为本论文的主要研究内容： (1)采用分子电性作用矢量(MEIV)表征122个非共轭类聚合 物分子的结构单体，通过运用多元线性回归(MLR)建立定量结构 性质相关模型，同时利用逐步回归(SMR)结合统计检测筛选模型 的变量，建立了聚合物分子的折射率与其结构之间的模型方程；另 外，还使用内部以及外部双重验证的办法更深入分析和检验模型的 稳定性，这类聚合物模型的复相关系数(尺。um)、留一法交互校验(LOO 0．91 非共轭类聚合物的分子结构较好，同时建立的QSPR模型的稳定性 和预测能力都良好，值得对该方法予以推广应用。 (2)采用MEIV去表征22个聚丙烯酸酯类化合物的分子结构， 运用MLR建立其与性质玻璃化转移温度(疋)之间的理论关系模型； 通过使用一定的校验手段(即对内部以及外部的结果的可靠性检 验)，此时，检验结果更进一步说明，这种描述方法最终得到QSPR 模型的结果的优劣性，确定该类聚合物关系模型的尺。um、尺cv和Q。x。 分子结构信息较好，所建QSPR模型的稳定性和预测能力良好。 (3)采用MEIV表征另外一组聚丙烯酸酯类聚合物的分子结构， 运用MLR建立其与疋之间的理论关系模型；这时，通过使用一定的 效验的手段(即对内部以及外部的结果的可靠性检验)，得到的计算 结果能够更进一步说明，这种描述方法最终得到QSPR模型结果的 O．922；表明用MEIV对聚丙烯酸酯分子的信息能够得到较好的表达， 所建QSPR模型的稳定性和预测能力良好。 (4)采用广义相关指数(GCI)表征聚丙烯酸酯类化合物的分子 结构，并与其性质疋问建立QSPR模型，同时利用SMR对变量进行 1、O．985 筛选，运用MLR建模得