1. 研究目的与意义
离子液体因其极低的蒸气压、独特的溶解催化性能而备受关注,在许多领域展现出良好的应用潜力。但实现离子液体的工业化,离子液体的潜在毒性及环境影响也是重要的指标。由于离子液体热力学基础数据的缺乏,实验测定往往既耗费时间,又需要大量的人工和经济成本,同时有些物性参数也很难通过实验方法测定。针对化工生产和科学研究中普遍存在物性数据不足和潜在毒性及环境的影响,使用基团贡献法进行物性估算是解决这一问题的有效手段.化学物质结构决定其物化及生物学性质。QSAR就是研究化合物的结构与其性能之间的定量构效关系,是使用数学模型来描述分子结构和分子的某种活性之间的关系。其基本假设是化合物的分子结构包含了决定其物理,化学及生物等方面的性质信息,而这些理化性质则进一步决定了该化合物的生物活性。进而,化合物的分子结构性质数据与其生物活性也应该存在某种程度上的相关。针对离子液体的毒性性质和其它物理化学性质,通过QSAR研究揭示典型离子液体的物性参数、环境分布行为以及生物学活性与其分子结构之间的关系,具有重要理论研究价值和实际应用前景。
2. 研究内容与预期目标
选取几类在工业上有广泛用途的新型离子液体类型:咪唑类、杂环类、含氮类,建立不同的理论模型对其物性参数进行理论性的估算,根据参考文献对每种模型得出的估算误差值,选取最优方案对所选样本进行熔沸点、密度、粘度、电导率、表面张力和等张比容、热熔等基本物性参数与结构的定量关系进行理论估算研究,并对计算结果进行误差处理。
根据结果及误差值判断各种模型估算出的物性参数能否为新型离子液体化合物分子结构与环境分配行为和生物毒性的关系提供理论依据和参考.
3. 研究方法与步骤
研究方法:数学方法和模型
(1)典型离子液体化合物样本体系的筛选和QSAR模型参数体系的构建。
(2)通过基团贡献法等数学模型工具和软件技术,研究离子液体类化合物物性参数与其结构之间的定量关系。
4. 参考文献
[1]赵永升,黄莺,赵继红,等。基于QSAR 方法的离子液体毒性预测[J]。化工学报,2014,65(5):1616-1621。
[2]黄聪聪,张宝庆,刘琛阳。聚酰亚胺玻璃化转变温度预测:基团贡献加和法与未知基团赋值[J]。高等学校化学学报,2021,42(8):2617-2626。
[3]李美萍。QSAR/QSPR方法在环境、药物和材料化学中的应用[D]。山西大学,2014。
5. 工作计划
1、2022-12-27~2022-1-12,收集及查阅资料,掌握本课题的国内外研究现状、存在的问题,确定研究路线和实验方案。
2、2022-1-13~2022-2-15,典型离子液体化合物QSAR理论计算样本体系的建立。
3、2022-2-16~2022-3-5,典型系列离子液体化合物重点结构与性能之间参数指标和计算模型的筛选和确定。
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