基于高阶基团贡献法与COSMO-SAC模型的溶剂设计方法

作     者：唐坤 刘奇磊 张磊 刘琳琳 都健 孟庆伟 TANG Kun;LIU Qilei;ZHANG Lei;LIU Linlin;DU Jian;MENG Qingwei

作者机构：大连理工大学化工系统工程研究所辽宁大连116024 大连理工大学制药科学与技术学院精细化工国家重点实验室辽宁大连116024 

基　　金：国家自然科学基金(22078041,21808025) 中央高校基本科研业务费(DUT20JC41) 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2021年第40卷第S2期

页      码：48-55页

摘      要：提出了一种基于高阶基团贡献法与类导体屏蔽片段活度系数模型(conductor like screening model-segment activity coefficient,COSMO-SAC)的计算机辅助溶剂设计方法(computer-aided molecular design,CAMD)。首先,基于高阶基团贡献法(higher-order group contribution,GC^(+))与COSMO-SAC模型构建GC^(+)-COSMO方法,关联分子基团组合与表面屏蔽电荷密度分布[σ-profiles,p(σ)]、分子空腔体积Vc,实现对二者的高通量预测;然后结合基于简化分子线性输入系统(simplified molecular input line entry system,SMILES)的异构体生成算法与GC^(+)-COSMO方法实现CAMD技术对异构体的识别及性质区分;最后,通过目标函数与约束方程组成的混合整数非线性规划模型(mixed integer nonlinear programming,MINLP)来建立溶剂设计问题,进一步采用分解式算法优化求解,实现溶剂优化设计目标。基于以上模型和方法开展了狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder,DA)竞争性反应溶剂设计,验证了提出的方法的可行性与有效性。

主 题 词：计算机辅助分子设计 溶剂 高阶基团贡献法 COSMO-SAC 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1469

馆 藏 号：203106034...