基于Dragon描述符与改进的决策树-遗传算法的反应溶剂设计方法

作者：刘奇磊; 冯锟; 刘琳琳; 都健; 孟庆伟; 张磊^*

来源：化工学报, 2019, 70(02): 533-540.

• 系统工程
• 溶剂
• 算法
• 优化
• 反应

反应溶剂被广泛应用于液-液均相有机合成中,能够大幅度提高反应速率与选择性,有助于绿色合成新工艺路线的开发。提出了一种基于Dragon描述符与SMILES (simplified molecular-input line-entry system)编码的计算机辅助(computer-aided molecular design, CAMD)反应溶剂设计方法。首先,利用决策树-遗传算法构建可定量预测反应速率常数k的反应动力学模型;基于构建的反应动力学模型,提出了集成决策树-遗传算法与CAMD设计方法,通过SMILES分子编码算法生成同分异构体,并利用Dragon软件计算描述符大小,建立由目标函数与约束方程组成的混合整数非线性规划(mixed integer nonlinear programming, MINLP)模型,进一步采用分解算法对模型进行优化求解,从而实现反应溶剂设计目标;最后,以Diels-Alder反应为例,验证了该方法的可行性与有效性。

• 单位
  精细化工国家重点实验室; 大连理工大学