Registration Number
2125U011402, Article
popup.category
Article, Стаття
Title
Statistical analysis of a specialized dataset for predicting the acid–base properties and lipophilicity of fluorinated organic compounds
popup.author
Шевчук О. Ф.
Павлюк П. П.
Козловський А. В.
Паночишин Ю. М.
Сімончук С. В.
Shevchuk O.
Pavliuk P.
Panochyshyn Yu.
Simonchuk S.
Shevchuk O.
Pavliuk P.
Panochyshyn Yu.
Simonchuk S.
popup.publication
01-01-2025
popup.source_user
Вінницький національний технічний університет
popup.source
https://ir.lib.vntu.edu.ua/handle/123456789/50406
popup.publisher
Всеукраїнська Асамблея докторів наук з державного управління
Description
Фтор є ключовим елементом у фармацевтичній та органічній хімії завдяки своїм унікальним електронним і просторовим властивостям, які істотно впливають на фізико-хімічні характеристики органічних сполук. Введення атомів фтору або фторвмісних груп змінює кислотно-основні властивості, ліпофільність та конформаційну стабільність молекул, що ускладнює їхнє прогнозування. У роботі проведено аналіз спеціалізованого набору даних (датасету) експериментальних значень pKa та logP для 183 насичених фторованих органічних сполук, включаючи первинні та вторинні аміни, карбонові кислоти та їх модельні похідні, з метою оцінки закономірностей впливу фтору на фізико-хімічні властивості та перевірки придатності набору для високоточного моделювання. Датасет охоплює широкий спектр структурних класів – моноциклічні, біциклічні та ациклічні системи та різноманітні фторовані замісники, що дозволяє оцінювати вплив кількості та просторового розташування атомів фтору на кислотно-основні властивості і ліпофільність молекул. Проведено комплексну попередню обробку даних, включаючи видалення аномальних викидів із застосуванням тесту Шапіро-Вілка, критерія z-score та методу інтерквартильного розмаху, а також стратифікований поділ на навчальну (80 %) і тестову (20 %) підмножини з контролем структурної подібності молекул за коефіцієнтом Танімото (≥ 90 %). Аналіз цільових змінних виявив бімодальний розподіл pKa для амінів та карбонових кислот і більш рівномірний розподіл logP. Було встановлено систематичне зниження pKa вторинних амінів зі збільшенням числа атомів фтору та наближенням їх до основного центру депротонування, тоді як вплив фторування на карбонові кислоти та logP характеризується складними нелінійними закономірностями, що включають позиційні та кооперативні ефекти. Застосування графових нейронних мереж на розглянутому датасеті показало високу точність прогнозування значень pKa та logP. Таким чином отримані дані підтверджують придатність сформованого датасету для розвитку високоточних моделей прогнозування кислотно-основних властивостей і ліпофільності фторованих органічних сполук, забезпечують можливість врахування електронних, просторових і конформаційних ефектів фторування, а також відкривають перспективи для його застосування у фармацевтичних дослідженнях і фундаментальній хімії.
popup.nrat_date
2026-10-29
