Prediction of cohesion energy of polymers using topological indices

J. Xu; B. Chen; H. Liang; W. Xu; W. Cui

Data publikacji : 2009-01-10

Tom 54 Nr 1 (2009)

Prognozowanie energii kohezji polimerów z zastosowaniem wskaźników topologicznych

J. Xu B. Chen H. Liang W. Xu W. Cui

Abstrakt

Dotyczącą energii kohezji (Ecoh) ilościową zależność struktura-właściwości (QSPR - quantitative structure-property relationship) wykorzystano do określenia wartości Ecoh wzorcowej serii 60 polimerów z zastosowaniem w charakterze parametrów wejściowych wyłącznie wskaźników topologicznych. Uzyskano ogólną czteroparametrową zależność [równanie (6)] pozwalającą na prognozowanie Ecoh metodą krokowej wieloliniowej analizy regresji (MLRA - stepwise multilinear regression analysis) z kwadratem współczynnika korelacji R2=0,9975 i ze standardowym błędem oznaczania s=2455J/mol (tabele 1 i 2, rys. 1). Średni błąd względny (MRE) tego oznaczania wynosił 5,82% (rys. 2). Trwałość omawianego modelu oceniono wykorzystując sposób walidacji krzyżowej w wariancie Leave-One-Out (LOO) (rys. 3, tabela 3) oraz testu prognozowania Ecoh serii polimerowych próbek zewnętrznych (tabela 5, rys. 4). Określono również istotność poszczególnych parametrów występujących w wyprowadzonej 4-parametrowej zależności (tabela 4). Pozwala ona na wiarygodne prognozowanie wartości Ecoh na podstawie wyłącznie wskaźników topologicznych a jej dodatkową zaletą użytkową jest możliwość uniknięcia skomplikowanych obliczeń.

Słowa kluczowe

energia kohezji ; polimery ; wskaźnik topologiczny ; prognozowanie ; QSPR ; wieloliniowa analiza regresji cohesion energy ; prediction ; QSPR ; polymers ; topological index ; multilinear regression analysis

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Xu, J., Chen, B., Liang, H., Xu, W., & Cui, W. (2009). Prognozowanie energii kohezji polimerów z zastosowaniem wskaźników topologicznych. Polimery, 54(1), 19–25. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1172

Bibliografia

van Krevelen D. W.: "Properties of polymers: corre-lation with chemical structure", 2nd Edition, Elsevier, Amsterdam 1976.

2. Niemela S., Leppanen J., Sundholm R: Polymer 1996, 37,4155.

3. Bicerano J.: "Prediction of polymer properties", 2nd Edition, Marcel Dekker Inc., New York 1996.

4. Liu H., Uhlherr A., Bannister M. K.: Polymer 2004,45, 2051.

5. Hirayama Y, Yoshinaga T., Kusuki Y, Ninomiya K., Sakakibara T., Tamari T.: /. Memb. Sci. 1996,111,183.

6. Tokarski J. S., Hopfinger A. J., Hobbs J. D., Ford D. M.,Faulon J.-L. M.: Comput. Theor. Polym. Sci. 1997,7, 199.

7. Lee S., Lee J. G., Lee H., Mumby S. J.: Polymer 1999, 40,5137.

8. Moolman F. S., Meunier M., Labuschagne P. W., Truter P.-A.: Polymer 2005,46, 6192.

9. Bortolotti M., Brugnara M., Yolpe C. D., Maniglio D., Siboni S.: /. Coli Interf. Sci. 2006, 296, 292.

10. Eichinger B. E., Rigby D., Stein J.: Polymer 2002, 43, 599.

11. Yao X. J., Wang Y W., Zhang X. Y, Zhang R. S., Liu M. C., Hu Z. D., Fan B. T.: Chemom. Intell. Lab. Syst. 2002,62,217.

12. Xu J., Chen B., Zhang Q., Guo B.: Polymer 2004, 45, 8651.

13. Afantitis A., Melagraki G., Sarinweis H., Koutentis P. A., Markopoulos J., Igglessi-Markopoulou O.: Polymer 2006, 47, 3240.

14. Melagraki G., Afantitis A., Sarinweis H., Koutentis P. A., Markopoulos J., Igglessi-Markopoulou O.: /. Mol. Model 2007,13, 55.

15. Yu X., Wang X., Li X., Gao J., Wang H.: Macromol Theory Simul 2006,15, 94.

16. Yu X., Wang X., Wang H., Li X., Gao J.: QSAR Comb. Sci. 2006,25,156.

17. Gao J., Wang X., Yu X., Li X., Wang H.: /. Mol. Model 2006,12,521.

18. Yu X., Wang X., Li X., Gao J., Wang H.: /. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 409.

19. Kier L. B., Hali L. H.: "Molecular Connectivity in Chemistry and Drug Research", Academic Press, New York 1976.

20. Kier L. B., Hali L. H.: "Molecular Connectwity in Structure Activity Analysis", Wiley, New York 1986.

21. Garcia-Domenech R., Julian-Ortiz J. V. D.: /. Phys. Chem. B 2002,106,1501.

22. Mattioni B. E., Jurs P. C.: /. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002,42, 232.

23. Devillers J., Balaban A. T.: "Topological Indices and Related Descriptors in QSAR and QSPR", Gordon and Breach, The Netherlands 1999.

24. Pogliani L.: Chem. Rev. 2000,100, 3827.

25. Zhong C., Yang C., Li Q.: Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41, 2826.

26. Xu J., Chen B.: /. Mol Model. 2005,12, 24.

27. Xu J., Liu L., Xu W., Zhao S., Zuo D.: /. Mol Graph. Model 2007, 26, 352.

28. Katritzky A., Sild S., Karelson M.: /. Chem. Inf. Com-put.Sci. 1998,38,1171.

29. Cao C., Lin Y: /. Chem. Inf. Comput. Sci. 2003,43, 643.

30. Todeschini R., Consonni V., Mauri A., Pavan M., DRAGON, Version 5.1, TALETE srl, Milan 2004.

31. Todeschini R., Consonni V.: "Handbook of Molecular Descriptors", Wiley-VCH, Weinheim 2000.

32. Jurs P. C.: "Computer Software Applications in Chemistry", Wiley, New York 1996.

33. Jobson J. D.: "Applied Multivariate Data Analysis", Vol. 1: "Regression and Experimental Design", Springer-Verlag, New York 1991.

34. Peterangelo S. C., Seybold P. G.: Int. J. Quantum Chem. 2004,96,1.

35. Holder A. J., Kilway K. V., Code J. E., Giese G. J., Travis D. M., Fleckenstein J. E., Marzluf K. R., Clevenger R. C., Yastlik H. L., Eick J. D., Chappelow C. C.: Macromol Theory Simul 2005,14,117.

36. Barysz M., Jashari G., Lahh R. S., Srivastava A. K., Trinajstic N.: in "Chemical Applications of Topology and Graph Theory" (Ed. King R. B.), Elsevier, Amsterdam 1983, p. 222.

37. Magnuson V. R., Harriss D. K., Basak S. C.: in "Studies in Physical and Theoretical Chemistry" (Ed. King R. B.), Elsevier, Amsterdam 1983, p. 178.

38. Jalali-Heravi M., Kyani A.: /. Chem. Inf. Comput. Sci. 2004,44,1328.

39. Tamm K., Burk P: J. Mol Model 2006,12,417.

Remove 1. van Krevelen D. W.: "Properties of polymers: corre-lation with chemical structure", 2nd Edition, Elsevier, Amsterdam 1976.

2. Niemela S., Leppanen J., Sundholm R: Polymer 1996, 37,4155.

3. Bicerano J.: "Prediction of polymer properties", 2nd Edition, Marcel Dekker Inc., New York 1996.

4. Liu H., Uhlherr A., Bannister M. K.: Polymer 2004,45, 2051.

5. Hirayama Y, Yoshinaga T., Kusuki Y, Ninomiya K., Sakakibara T., Tamari T.: /. Memb. Sci. 1996,111,183.

6. Tokarski J. S., Hopfinger A. J., Hobbs J. D., Ford D. M.,Faulon J.-L. M.: Comput. Theor. Polym. Sci. 1997,7, 199.

7. Lee S., Lee J. G., Lee H., Mumby S. J.: Polymer 1999, 40,5137.

8. Moolman F. S., Meunier M., Labuschagne P. W., Truter P.-A.: Polymer 2005,46, 6192.

9. Bortolotti M., Brugnara M., Yolpe C. D., Maniglio D., Siboni S.: /. Coli Interf. Sci. 2006, 296, 292.

10. Eichinger B. E., Rigby D., Stein J.: Polymer 2002, 43, 599.

11. Yao X. J., Wang Y W., Zhang X. Y, Zhang R. S., Liu M. C., Hu Z. D., Fan B. T.: Chemom. Intell. Lab. Syst. 2002,62,217.

12. Xu J., Chen B., Zhang Q., Guo B.: Polymer 2004, 45, 8651.

13. Afantitis A., Melagraki G., Sarinweis H., Koutentis P. A., Markopoulos J., Igglessi-Markopoulou O.: Polymer 2006, 47, 3240.

14. Melagraki G., Afantitis A., Sarinweis H., Koutentis P. A., Markopoulos J., Igglessi-Markopoulou O.: /. Mol. Model 2007,13, 55.

15. Yu X., Wang X., Li X., Gao J., Wang H.: Macromol Theory Simul 2006,15, 94.

16. Yu X., Wang X., Wang H., Li X., Gao J.: QSAR Comb. Sci. 2006,25,156.

17. Gao J., Wang X., Yu X., Li X., Wang H.: /. Mol. Model 2006,12,521.

18. Yu X., Wang X., Li X., Gao J., Wang H.: /. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 409.

19. Kier L. B., Hali L. H.: "Molecular Connectivity in Chemistry and Drug Research", Academic Press, New York 1976.

20. Kier L. B., Hali L. H.: "Molecular Connectwity in Structure Activity Analysis", Wiley, New York 1986.

21. Garcia-Domenech R., Julian-Ortiz J. V. D.: /. Phys. Chem. B 2002,106,1501.

22. Mattioni B. E., Jurs P. C.: /. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002,42, 232.

23. Devillers J., Balaban A. T.: "Topological Indices and Related Descriptors in QSAR and QSPR", Gordon and Breach, The Netherlands 1999.

24. Pogliani L.: Chem. Rev. 2000,100, 3827.

25. Zhong C., Yang C., Li Q.: Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41, 2826.

26. Xu J., Chen B.: /. Mol Model. 2005,12, 24.

27. Xu J., Liu L., Xu W., Zhao S., Zuo D.: /. Mol Graph. Model 2007, 26, 352.

28. Katritzky A., Sild S., Karelson M.: /. Chem. Inf. Com-put.Sci. 1998,38,1171.

29. Cao C., Lin Y: /. Chem. Inf. Comput. Sci. 2003,43, 643.

30. Todeschini R., Consonni V., Mauri A., Pavan M., DRAGON, Version 5.1, TALETE srl, Milan 2004.

31. Todeschini R., Consonni V.: "Handbook of Molecular Descriptors", Wiley-VCH, Weinheim 2000.

32. Jurs P. C.: "Computer Software Applications in Chemistry", Wiley, New York 1996.

33. Jobson J. D.: "Applied Multivariate Data Analysis", Vol. 1: "Regression and Experimental Design", Springer-Verlag, New York 1991.

34. Peterangelo S. C., Seybold P. G.: Int. J. Quantum Chem. 2004,96,1.

35. Holder A. J., Kilway K. V., Code J. E., Giese G. J., Travis D. M., Fleckenstein J. E., Marzluf K. R., Clevenger R. C., Yastlik H. L., Eick J. D., Chappelow C. C.: Macromol Theory Simul 2005,14,117.

36. Barysz M., Jashari G., Lahh R. S., Srivastava A. K., Trinajstic N.: in "Chemical Applications of Topology and Graph Theory" (Ed. King R. B.), Elsevier, Amsterdam 1983, p. 222.

37. Magnuson V. R., Harriss D. K., Basak S. C.: in "Studies in Physical and Theoretical Chemistry" (Ed. King R. B.), Elsevier, Amsterdam 1983, p. 178.

38. Jalali-Heravi M., Kyani A.: /. Chem. Inf. Comput. Sci. 2004,44,1328.

39. Tamm K., Burk P: J. Mol Model 2006,12,417.

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

J. Xu xujie0@ustc.edu

Afiliacja
Ministry of Education, Wuhan University of Science & Engineering, Key Lab of Green Processing & Functionalisation of New Textile Materials, 430073 Wuhan, Hubei

B. Chen

H. Liang

W. Xu

W. Cui