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Mixture Optimization by the CARSO Procedure and DCM Strategies

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Applied Mathematics 2014年第19期5卷 3026-3039页

作者： Sergio Clementi Mauro Fernandi Diego Decastri Matteo Bazzurri Chemistry Department University of Perugia Perugia Italy M.I.A. Multivariate Infometric Analysis Srl Perugia Italy flint group Italia Cinisello Balsamo Milano Italy

The paper illustrates a new way of using the CARSO procedure for response surfaces analyses derived from innovative experimental designs in multivariate spaces, based on Double Circulant Matrices (DCMs). We report a case study regarding a design based on a DCM for 4 variables. The final response surface model is obtained by the formerly developed CARSO method.

关键词： CARSO Procedure Design Strategies Circulant Matrices (DCM) Optimization

Synthesis and anticancer activity of(+)-nopinone-based 2-amino-3-cyanopyridines

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Frontiers of Agricultural Science and Engineering 2015年第4期2卷 335-340页

作者： Shengliang LIAO Shibin SHANG Minggui SHEN Xiaoping RAO Hongyan SI Jie SONG Zhanqian SONG Institute of Chemical Industry of Forest Products China Academy of ForestryNational Engineering Laboratory for Biomass Chemical UtilizationState Forestry Administration’s Key and Open Laboratory for Forest Chemical EngineeringJiangsu Provincial Key Laboratory for Biomass Energy and MaterialNanjing 210042China Department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-FlintFlint MI 48502USA

Twelve(+)-nopinone-based 2-amino-3-cyanopyridines 4a-1 were synthesized from(–)-β-*** structures of these compounds were characterized by FT-IR,1H NMR,and *** the compounds were tested for their anticancer activity against lung cancer cell line A549,gastric cancer cell line MKN45 and breast cancer cell line MCF7 by MTT method,*** results showed that compounds 4f,4j and 4k had promising anticancer activity against these cancer cell lines,in particular,compound 4f exhibited broad-spectrum and highly efficient anticancer activity against cell lines A549,MKN45 and MCF7 with IC50 of 23.78,67.61 and 53.87μmol·L^(-1),*** preliminary analysis of the structure activity relationship implied that the Br or Cl substituted group of the benzene ring in these derivatives significantly contributed to the anticancer activity.

关键词： β-pinene nopinone synthesis 2-amino-3-cyanopyridine anticancer

A Theoretical Study of <i>β</i>-Amino Acid Conformational Energies and Solvent Effect

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Open Journal of Physical Chemistry 2015年第4期5卷 122-131页

作者： Victor F. Waingeh Felix N. Ngassa Jie Song School of Natural Sciences Indiana University Southeast New Albany IN USA Department of Chemistry Grand Valley State University Allendale MI USA Department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-Flint Flint MI USA

The conformations of four β-amino acids in a model peptide environment were investigated using Hartree-Fock (HF) and density functional theory (DFT) methods in gas phase and with solvation. Initial structures were obtained by varying dihedral angles in increments of 45° in the range 0° - 360°. Stable geometries were optimized at both levels of theory with the correlation consistent double-zeta basis set with polarization functions (cc-pVDZ). The results suggest that solvation generally stabilizes the conformations relative to the gas phase and that intramolecular hydrogen bonding may play an important role in the stability of the conformations. The β3 structures, in which the R-group of the amino acid is located on the carbon atom next to the N-terminus, are somewhat more stable relative to each other than the β2 structures which have the R-group on the carbon next to the carbonyl.

关键词： Density Functional Theory β-Amino Acids Conformational Search

The CARSO (Computer Aided Response Surface Optimization) Procedure in Optimization Studies

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Applied Mathematics 2015年第11期6卷 1947-1956页

作者： Mauro Fernandi Massimo Baroni Matteo Bazzurri Paolo Benedetti Danilo Chiocchini Diego Decastri Cynthia Ebert Lucia Gardossi Giuseppe Marco Randazzo Sergio Clementi flint group Cinisello Balsamo Milano Italy Biology Biotechnology and Chemistry Department Section Chemistry University of Perugia Perugia Italy M.I.A. Multivariate Infometric Analysis Srl Perugia Italy Department of Chemistry and Pharmaceutical Sciences University of Trieste Trieste Italy

The paper illustrates innovative ways of using the CARSO (Computer Aided Response Surface Optimization) procedure for response surfaces analyses derived by DCM4 experimental designs in multivariate spaces. Within this method, we show a new feature for optimization studies: the results of comparing their quadratic and linear models for discussing the best way to compute the most reliable predictions of future compounds.

关键词： CARSO Procedure Design Strategies Double Circulating Matrices (DCMs) Optimization

Mauro: A Novel Strategy for Optimizing Mixture Properties

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Applied Mathematics 2012年第10期3卷 1260-1264页

作者： Sergio Clementi Mauro Fernandi Massimo Baroni Diego Decastri Giuseppe Marco Randazzo Fabrizio Scialpi flint group Cinisello Balsamo Milano Italy Laboratory for Chemometrics and Cheminformatics Chemistry Department University of Perugia Perugia Italy M.I.A. Multivariate Infometric Analysis Srl Perugia Italy Molecular Discovery Ltd. London England

The paper illustrates an innovative procedure for experimental design in mixture analysis. It relies on D-optimal designs performed on the combinatorial explosion of five levels of components composition, keeping in mind the requirements of Central Composite Designs. The final response surface model is obtained by the formerly developed CARSO method.

关键词： Mixture Analysis Optimization Design Strategies CARSO Procedure

酰胺类蚊虫驱避化合物与引诱物氨分子缔合作用的计算

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昆虫学报 2015年第6期58卷 642-649页

作者：许锡招宋杰王鹏范国荣陈金珠陈尚钘王宗德江西农业大学林学院国家林业局/江西省樟树工程技术研究中心南昌330045 Department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-Flint Flint 485002 USA

【目的】为了探究驱避机理,此前选择萜类驱避化合物及与DEET（避蚊胺）具有类似结构的酰胺类驱避化合物,开展了驱避化合物与引诱气味组分（L-乳酸、羧酸等）缔合作用对驱避活性影响的研究。为了扩大驱避化合物的类型,本研究选择另外一... 详细信息

【目的】为了探究驱避机理,此前选择萜类驱避化合物及与DEET（避蚊胺）具有类似结构的酰胺类驱避化合物,开展了驱避化合物与引诱气味组分（L-乳酸、羧酸等）缔合作用对驱避活性影响的研究。为了扩大驱避化合物的类型,本研究选择另外一组43个酰胺类驱避化合物,计算了它们与蚊虫引诱物氨之间的双分子缔合作用,以及该缔合作用对驱避活性的影响,从而为驱避机理研究提供帮助。【方法】用Gaussian 03软件优化驱避化合物单体和双分子缔合体的三维结构式;通过Ampac和Codessa软件建立结构与驱避活性之间的定量构效关系模型。【结果】驱避化合物与氨分子的缔合距离、角度和缔合能量分别是2.2-3.0,128-180°和14-25 k J/mol;最佳四参数模型中R2为0.8987,其中2个参数来自驱避化合物单体,分别是（1/6）X GAMMA polarizability（DIP）和ESPminimum net atomic charge for an H atom,另外2个参数来自双分子缔合体,分别是ESP-DPSA-2 difference in CPSAs（PPSA2-PNSA2）[Quantum-Chemical PC]和Minimum valency of a C atom。模型检验中训练集和测试集的相关系数平方的平均值分别为0.9013和0.8666。【结论】驱避化合物与氨分子之间存在弱氢键力缔合作用,驱避化合物分子的极化度及其与氨分子之间的极性相互作用、缔合体中分子间键相互作用及其电荷分布均对驱避活性产生显著影响,说明双分子缔合对驱避活性具有显著影响。模型检验表明最佳四参数模型具有良好的稳定性和预测能力。本研究可为寻找新型蚊虫驱避剂和揭示蚊虫驱避剂的作用机理提供参考。

关键词：蚊虫驱避剂酰胺类驱避化合物引诱物驱避活性氨分子缔合作用定量构效关系模型

定量计算萜类蚊虫驱避化合物与羧酸缔合作用对其驱避活性的影响

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昆虫学报 2014年第5期57卷 547-556页

作者：廖圣良宋杰范国荣王鹏王宗德陈尚钘姜志宽陈金珠江西农业大学林学院中国林业科学研究院林产化学工业研究所 Department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-FlintFlint 485002USA 南京军区疾病预防控制中心

【目的】驱避剂是防止蚊虫叮咬的良好个人防护用品，但其作用机理一直未被解释清楚。本研究利用化学计算手段对4种重要的人体引诱物（乙酸、丙酸、丁酸和戊酸）与22个萜类驱避化合物的缔合作用以及该作用对驱避活性的影响进行了研究，... 详细信息

【目的】驱避剂是防止蚊虫叮咬的良好个人防护用品，但其作用机理一直未被解释清楚。本研究利用化学计算手段对4种重要的人体引诱物（乙酸、丙酸、丁酸和戊酸）与22个萜类驱避化合物的缔合作用以及该作用对驱避活性的影响进行了研究，以期为蚊虫驱避机理研究提供新思路。【方法】利用GAUSSView软件构建引诱化合物分子、驱避化合物分子以及二者可能形成的缔合体结构，再利用GAUSSIAN软件优化所有结构，并计算它们的能量和各类参数；借助AMPAC和CODESSA软件计算出所有结构的描述符；以萜类驱避化合物对白纹伊蚊Aedes albopictus校正驱避率的对数值（logCRR）为活性数据，利用CODESSA软件建立描述符与驱避活性的定量构效关系模型。【结果】4种羧酸与萜类驱避化合物相互缔合的缔合能量大多在18～20H／mol之间，缔合距离和角度分别在2．0—2．5 和110°-180°内波动，符合氢键相互作用的特征。4个最优定量构效关系模型的R^2值均大于0．9，模型中的参数都包含缔合体的描述符，表明引诱物一驱避物缔合作用与校正驱避率的对数值显著相关。【结论】4种羧酸与萜类驱避化合物之间存在中等强度的氢键缔合作用，该缔合作用对驱避活性具有重要影响。研究初步揭示了引诱物一驱避物缔合作用的存在，也为从新的角度研究蚊虫驱避机理提供了前期研究基础。

关键词：萜类蚊虫驱避剂羧酸分子缔合驱避活性定量构效关系

可自由基聚合的松香基苯并环丁烯单体的制备及其聚合性能研究

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林产化学与工业 2019年第6期39卷 21-28页

作者：付飞王丹沈明贵商士斌宋湛谦宋杰中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091 中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 Department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-FlintFlintMI 48502USA

以脱氢枞酸为原料,经溴化、Suzuki偶联、酰氯化和酯化反应制备出一种具有苯并环丁烯基团和可自由基聚合的丙烯酸酯基团的可聚合单体(12位苯并环丁烯脱氢枞酸(β-甲基丙烯酰氧基乙基)酯),通过FT-IR、NMR、MS等手段对单体结构进行表征;进... 详细信息

以脱氢枞酸为原料,经溴化、Suzuki偶联、酰氯化和酯化反应制备出一种具有苯并环丁烯基团和可自由基聚合的丙烯酸酯基团的可聚合单体(12位苯并环丁烯脱氢枞酸(β-甲基丙烯酰氧基乙基)酯),通过FT-IR、NMR、MS等手段对单体结构进行表征;进一步分析了单体的固化行为及其交联固化树脂的性能。结果表明:该单体在引发剂(AIBN)存在的条件下,可以自由基聚合形成预聚体(P1);之后在加热(>200℃)的条件下,苯并环丁烯基团开环,预聚体进行开环聚合,最终形成不溶不融的交联固化树脂。该树脂具有优良的表面平整性(平均表面粗糙度为0.434 nm)和介电性能(30℃下1 MHz时的介电常数为2.40),还具有良好的疏水性(水接触角为93°)、热稳定性(T5%=400℃)和机械性能(硬度和杨氏模量分别为0.600、18.36 GPa)。

关键词：松香苯并环丁烯树脂介电性能

酰胺类驱避化合物与引诱物1-辛烯-3-醇缔合作用的研究

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中华卫生杀虫药械 2016年第1期22卷 14-18页

作者：余冬冬王宗德韩招久许锡招宋杰姜志宽江西农业大学林学院国家林业局、江西省樟树工程技术研究中心江西南昌330045 南京军区疾病预防控制中心江苏南京210002 Department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-FlintFlint 455002USA

目的计算了43个酰胺类驱避化合物与蚊虫引诱物1-辛烯-3-醇的双分子缔合作用,研究了该缔合作用对驱避活性的影响,从而为驱避机理研究提供参考。方法使用Gaussian软件对43个驱避化合物单体及其双分子缔合体的三维分子结构进行构建和优化,... 详细信息

目的计算了43个酰胺类驱避化合物与蚊虫引诱物1-辛烯-3-醇的双分子缔合作用,研究了该缔合作用对驱避活性的影响,从而为驱避机理研究提供参考。方法使用Gaussian软件对43个驱避化合物单体及其双分子缔合体的三维分子结构进行构建和优化,通过Ampac 8.16转化获得缔合能量,利用Codessa2.7.10计算获得各类结构描述符、建立结构描述符与驱避活性之间的定量构效关系模型。结果驱避化合物与1-辛烯-3-醇的缔合距离、角度以及缔合能量分别是2.1-2.7 A°,102-175°和10-22 k J/mol;最佳四参数模型中R2为0.895 6,其中3个参数{ESP-WPSA-2 Weighted PPSA（PPSA2＊TMSA/1 000）[QuantumChemical PC]、Maximum bond order of a H atom和Moment of inertia C}来自驱避化合物单体,分别表示驱避化合物分子的总偏正电荷表面积、氢原子的最大键级以及碳原子的转动惯量,另外1个参数[1X GAMMA polarizability（DIP）]来自双分子缔合体,表示缔合体分子的极化度。结论本研究中的43个酰胺类驱避化合物与引诱物1-辛烯-3-醇之间存在缔合作用,而且该缔合作用对驱避活性影响显著。

关键词：酰胺类驱避化合物 1-辛烯-3-醇缔合作用驱避活性定量构效关系