使用基于QSPR的COSMO描述器来预测离子液体 (IL) 中水的无限稀释活动系数的MLR数据驱动
Ali Ebrahimpoor Gorji1, Juho-Pekka Laakso1, Ville Alopaeus1
1School of Chemical Technology, Department of Chemical and Metallurgical Engineering, Research Group of Chemical Engineering, Aalto University, P.O. Box 16100, FI- 00076 Aalto, Finland.
定量结构与属性关系 (QSAR/QSPR) 模型准确预测水的结构与属性关系.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 计算化学计算化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 准确预测无限稀释活动系数对于确定部分摩尔过量热量,和相位平衡至关重要.
- 定量结构-活动/属性关系 (QSAR/QSPR) 方法提供了一个计算方法来预测这些系数.
研究的目的:
- 开发和验证新的QSAR/QSPR模型,用于预测水在离子液体 (IL) 中的无限稀释活性系数.
- 利用广泛的数据集并纳入新的分子描述器,包括COSMO-RS描述器,以提高预测准确度.
主要方法:
- 开发QSAR/QSPR模型,使用68个独特的IL和广泛的温度范围内的380个数据点的广泛数据集.
- 在预测模型中包含新的"COSMO-RS描述器".
- 严格的验证使用外部验证技术,单次/多次退出交叉验证 (LOO-CV/LMO-CV) 和Y-scrambling.
主要成果:
- 开发的QSPR模型显示了训练集的优异预测能力,R2=0.99和Q2LOO-CV=0.99.
- 获得了令人满意的外部验证结果,AAD = 0.283和AARD % = 30.
- 这些模型有效地捕捉了依赖温度对ILs活动系数的影响,并解释了积极和消极的影响.
结论:
- 开发的QSPR模型提供了一个高度准确和可靠的方法来预测水在离子液体中的无限稀释活性系数.
- 这些模型显示出出色的预测能力,即使对于以前未经实验研究的新型离子液体.
- 这种方法有助于预测基本的热力学特性,有助于设计和应用离子液体.
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