论文部分内容阅读
自反应性化学物质是一类极其不安定的化学物质,它们不仅在外界能量作用下很容易发生火灾、爆炸等事故,而且即使是在没有外界能量的作用下,在自然储存的条件下也会或大或小的发生化学反应,放出热量,导致热积累,最终发生火灾、爆炸事故。为了减少甚至是避免这类事故的发生,需要对于自反应性化学物质的热危险进行全面的研究。 本文将近年来被广泛应用的定量结构-性质相关性研究引入到自反应性化学物质热危险的预测研究当中,并且选择了目前在热危险性表征中最常用到的参数——反应热和自加速分解温度来作为表征参数。在定量结构-性质相关性研究中,关于分子结构的优化和输入,首先借助化学软件Hyperchem7.5进行分子结构的输入,构建正确的分子结构,随后采用分子力学方法MM+进行初步优化,随后用量子化学半经验方法AM1进一步进行几何优化。从而得到最优化的分子构象模型;关于分子描述符的计算,是采用DRAGON软件进行的;采用多元线性回归的方法建立模型,并且用多个评价指标来对模型的拟合能力进行评价。对于模型的稳定性和预测能力也做了相应的分析评价。结果表明: (1)反应热部分:得到的模型具有很高的相关系数(R2=0.999)和很低的标准偏差(SD=0.013),这表明了模型具有较高的可靠性;采用“y-scrambling”方法对模型运行100次,最小的RMSE为3.498,大于原始模型的100倍,表明模型具有较高的稳定性;外部验证的相关系数Qext=0.997,表明模型具有较好的预测能力。从筛选出的描述符可以总结出,对于自反应性化学物质反应热具有影响的分子结构主要是分子的形状、质量和体积。 (2)自加速分解温度部分:得到的模型具有较高的相关系数(R2=0.710)和较低的标准偏差(SD=0.275),这表明了模型具有较高的可靠性;采用“y-scrambling”方法对模型运行100次,最大的R2为0.189,远小于原始模型,表明模型具有较高的稳定性;外部验证的相关系数Qext=0.858,表明模型具有较好的预测能力。从筛选出的描述符可以总结出,对于自反应性化学物质自加速分解温度具有影响的分子结构主要是原子的质量、分子的空间结构以及特定基团的数目。