1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал аналитической химии
  4. T. 78, № 6, 2023

Журнал аналитической химии, 2023, T. 78, № 6, стр. 528-537

Особенности линейной корреляции газохроматографических индексов удерживания соединений различных таксономических групп

И. Г. Зенкевич *

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии
198504 Санкт-Петербург, Университетский просп., 26, Россия

* E-mail: izenkevich@yandex.ru

Поступила в редакцию 02.09.2022
После доработки 10.09.2022
Принята к публикации 10.09.2022

Аннотация

Несмотря на постоянное совершенствование сложных компьютерных алгоритмов вычисления газохроматографических индексов удерживания, сохраняют свое значение простейшие способы их оценки на основании линейных корреляционных соотношений между индексами структурных аналогов разных таксономических групп, RI1 ≈ aRI2 + b. Показано, что условием корректности подобных корреляций в простейших группах (замещенные метаны) являются симбатные вариации первых конечных разностей индексов удерживания, $\Delta _{{{\text{RI}}}}^{1}$ = RIn+ 1 – RIn (эквивалентны первым производным индексов удерживания по варьируемому в группе структурному параметру). Монотонные вариации $\Delta _{{{\text{RI}}}}^{1}$ в одной из групп при наличии экстремумов в другой – однозначный признак отсутствия линейной корреляции индексов удерживания. Если в одной из групп значения $\Delta _{{{\text{RI}}}}^{1}$ возрастают, а в другой – убывают, то порядок ранжирования соединений в какой-либо одной их них должен быть заменен обратным. Показано, что простейшее соотношение RI1 ≈ aRI2 + b также применимо в более сложных таксономических группах (замещенные этаны, бензолы и нафталины) и позволяет не только оценивать значения RI еще не охарактеризованных в настоящее время соединений, но и уточнять известные справочные данные.

Ключевые слова: газохроматографические индексы удерживания, таксономические группы структурных аналогов, линейная корреляция, контроль корректности индексов, оценка неизвестных значений.

Список литературы

  1. The NIST Mass Spectral Library (NIST/EPA/NIH EI MS Library, 2020 Release). Software/Data Version; NIST Standard Reference Database, Number 69, May 2020. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899: http://webbook.nist.gov (дата обращения: сентябрь 2022 г.).

  2. Pompe M., Novic M. Prediction of gas-chromatographic retention indices using topological descriptors // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1999. V. 39. № 1. P. 59. https://doi.org/10.1021/ci980036z

  3. Farkas O., Heberger K., Zenkevich I.G. Quantitative structure-retention relationships XIV. Prediction of GC retention indices for saturated O-, N-, and S-heterocyclic compounds // Chemometr. Intel. Lab. Systems. 2004. V. 72. P. 173.

  4. Heberger K. Quantitative structure – (chromatographic) retention relationships (QSRR) // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1158. P. 273. https://doi.org/10.1016/chroma.2007.03.108

  5. Matyushin D., Buryak A. Gas chromatographic retention index prediction using multimodal machine learning // IEEE Access. 2020. V. 8. P. 223140. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3045047

  6. Matyshin D.D., Sholokhova A.Yu., Buryak A.K. Deep learning based prediction of gas chromatographic retention indices for a wide variety of polar and mid-polar liquid stationary phases // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. 13 p. https://doi.org/10.3390/ijms22179194

  7. Idroes R., Noviandy T.R., Maulana A., Syhendra R., Sasmita N.R., Muslem M., Idroes G.M., Kemala P., Irvanizam I. Application of genetic algorithm – multiple linear regression and artificial newral network determination for prediction of Kovats retention index // Int. Rev. Model. Simulat. 2021. V. 14. № 2. 137 p. https://doi.org/10.15866/iremos.v14i2.20460

  8. Qu C., Schneider B.I., Kearsley A.J., Keyrouz W., Allison T.C. Predicting Kovats retention indices using graph neural networks // J. Chromatogr. A. 2021. V. 1646. Art. 462100. https://doi.org/10.1016/jchroma.2021.462100

  9. Zhang X., Shi L., Ding L., Sun Z., Song L., Qu H., Sun T. Study on quantitative structure – retention relationships (QSRR) for oxygen-containing organic compounds based on gene expression programming (GEP) // J. Chromatogr. Sep. Tech. 2015. V. 6. № 7. 7 p. https://doi.org/10.4172/2157-7064.1000306

  10. Stein S.E., Babushok V.I., Brown R.L., Linstrom P.J. Estimation of Kovats retention indices using group contribution // J. Chem. Inf. Model. 2007. V. 47. P. 975. https://doi.org/10.1021/ci600548y

  11. Зенкевич И.Г., Елисеенков Е.В., Касаточкин А.Н. Идентификация продуктов органических реакций при отсутствии аддитивности хроматографических индексов удерживания. Хлорпроизводные метил-трет-бутилкетона // Журн. структ. химии. 2013. Т. 54. № 3. С. 453. https://doi.org/10.1134/S0022476613030050

  12. Зенкевич И.Г. Формирование таксономических групп органических соединений для расчета газохроматографических индексов удерживания по физико-химическим константам // Журн. структ. химии. 1994. Т. 35. № 6. С. 176.

  13. Zenkevich I.G. Reciprocally unambiguous conformity between GC retention indices and boiling points within two- and multidimensional taxonomic groups of organic compounds // J. High Resolut. Chromatogr. Chromatogr. Commun. 1998. V. 21. № 10. P. 565.

  14. Зенкевич И.Г. Принцип структурной аналогии при оценке газохроматографических индексов удерживания // Журн. структ. химии. 1996. Т. 37. № 4. С. 793.

  15. Waggott A., Davies I.W. Identification of organic pollutants using linear temperature programmed retention indices (LTPRIs) – Part II // 1984. http://dwi.defra.gov.uk/research/completed/research/ reports/dwi0383.pdf (дата обращения: август 2022 г.).

  16. Yasuhara A., Morita M., Fuwa K. Temperature-programmed retention indices of 221 halogenated organic compounds with 1-bromoalkanes as references // J. Chromatogr. 1985. V. 328. P. 35. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(01)87374-X

  17. Зенкевич И.Г. Контроль, коррекция и восстановление значений физико-химических свойств органических соединений с использованием рекуррентных зависимостей // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 5. С. 700. https://doi.org/10.1134/S0036024421040294

  18. Зенкевич И.Г., Баранов Д.А. Газохроматографическая идентификация необычных нестабильных продуктов частичного гидролиза тетраэтоксисилана // Журн. аналит. химии. 2023. Т. 78. № 1. С. .

  19. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. М.: Физматгиз, 1958. 334 с.

  20. Зенкевич И.Г. Выявление аномалий газохроматографических индексов удерживания гомологов на основании их гомологических инкрементов // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 8. С. 1269. https://doi.org/10.1134/S003602442107030X

  21. Szekely T., Nefedov O.M., Gazzo G., Shinyayav V.I., Fritz D. Gas chromatographic investigation of the thermal decomposition of polydimethylsilylene // Acta Chem. Acad. Sci. Hung. 1967. V. 54. № 3–4. P. 241.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал аналитической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал