[發明專利]一種確定自反應性化學物質熱危險性的方法

有效

• 申請號: 201210441367.8
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102980972A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 蔣軍成;潘勇;成杰;張尹炎
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G06N3/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種確定自反應性化學物質熱危險性的方法，具體步驟如下：

（1）自反應性化學物質實驗樣本及其熱危險性實驗數據的收集：

根據統計標準和結構標準選擇一系列自反應性化學物質，構成實驗樣本集；自反應性化學物質選擇的條件是統計上的隨機性、結構上的代表性和全面性，以及數據的可獲得性；針對樣本集中的自反應性化學物質，收集所關注的熱危險性數據；數據收集的途徑主要有三種：實驗測定、各種權威性質數據庫及手冊；

（2）分子結構的描述：

根據樣本集中自反應性化學物質的分子結構，計算獲取用于反映分子結構信息的各類結構參數，實現分子結構信息的參數化描述；

（3）樣本集的劃分：

將樣本集隨機劃分為訓練集和預測集兩個部分，其中訓練集用于建立預測模型，預測集不參與建模，用于對所建模型進行評價和驗證；

（4）特征結構的選取：

針對訓練集樣本，使用具有強大全局搜索功能的、將蟻群優化算法與偏最小二乘方法相結合的蟻群—偏最小二乘（ACO-PLS）算法進行特征變量篩選，從步驟（2）計算出的大量結構參數中篩選出與目標熱危險性最為密切相關的、包含豐富結構信息的一組參數作為描述自反應性化學物質特征結構的分子描述符；

（5）預測模型的建立：

針對訓練集樣本，以步驟（4）所選取的分子描述符作為輸入變量，對應的熱危險性作為輸出變量，應用支持向量機化學計量學方法，對分子結構與目標熱危險性之間的內在關系進行統計建模，得到兩者之間存在的定量函數關系，建立相應的預測模型；

（6）預測模型的驗證、修正與確定：

采用交互驗證法來驗證所建預測模型的穩健性，采用外部驗證法（即使用所建模型來計算預測集樣本的熱危險性）來驗證預測模型的外推能力；根據交互驗證及外部驗證的預測結果，比較樣本的預測值和目標值，如果預測值與目標值的平均偏差超過可接受的范圍時，剔除預測誤差超標的樣本，返回（3），重新建模和預測，直至預測值與目標值的平均偏差在可接受的范圍內，從而確定預測模型；

（7）預測模型的應用：

針對未知自反應性化學物質的分子結構，根據步驟（4）篩選確定的分子描述符，計算出相應的數值，將其代入步驟（6）所確定的相應預測模型進行計算，即得到該自反應性化學物質的相應熱危險性數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟（2）中所述的各類結構參數為分子的拓撲參數、組成參數、幾何參數、電性參數、電性拓撲參數和量子化學參數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的熱危險性為反應熱、放熱反應開始溫度、自加速分解溫度和最大溫升速率時間。