《Journal of Molecular Structure》:A 3D NaCl-Type Topological Cu(II) Polyoxometalate Framework for Highly Efficient Catalytic Epoxidation of Alkenes
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本文合成了基于2,4-二氯苯基和取代苯并呋喃酮的8个席夫碱衍生物,通过UV-Vis、IR、1H/13C NMR确证结构,并运用DFT计算分析化学性质(如电负性、硬度)。结果表明SSB-6对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌活性最强,SSB-1在DPPH抗氧化测试中表现最优,分子对接显示化合物与UDP-N-acetyltransferase和TagU酶的潜在结合能力,为后续药物开发提供依据。
Vishakha Punkhia | Har Lal Singh | Bhanu Dabala
印度拉贾斯坦邦Sikar市Lakshmangarh的Mody科学技术大学化学系,邮编332311
摘要
由于具有多样的药理应用,Schiff碱、查尔酮和半碳酰胺类化合物引起了广泛关注。本研究合成了八种亚胺衍生物,这些衍生物来源于取代的1-(2,4-二氯苯基)-3-苯基丙-2-烯-1-酮。目标化合物以高产率分离出来,证明了合成方法的有效性。采用了多种物理化学和光谱方法(紫外-可见光、红外、1H-NMR和13C-NMR)来验证新合成的半碳酰胺类化合物。随后,通过细菌菌株(如枯草芽孢杆菌和大肠杆菌)以及真菌菌株(如黑曲霉和酿酒酵母)对这些化合物的抗菌活性进行了研究。在所有化合物中,化合物3-(3-硝基苯基)-1-(2,4-二氯苯基)烯丙基肼甲酰胺(SSB-6)表现出最佳的杀菌和抑菌效果。进一步利用计算密度泛函理论(DFT)分析了多种性质,包括化学能(μ)、电负性(χ)、硬度(η)和亲电性指数(ω)。DFT分析证实了所合成半碳酰胺的抗菌能力,并展示了其密度分布。通过Mulliken电荷解释进一步揭示了半碳酰胺的反应性和稳定性。抗氧化活性研究采用了DPPH清除实验,并以抗坏血酸作为标准品。计算了不同浓度合成化合物的清除率并绘制了图表。含有羟基取代基的3-(4-羟基苯基)-1-(2,4-二氯苯基)烯丙基肼甲酰胺(SSB-1)显示出最佳的抗氧化能力。分子对接技术用于确定合成化合物与目标蛋白质的结合能力。此外,还预测了这些化合物作为药物的潜在特性。
章节摘录
引言
近年来,抗菌耐药性的出现对全球抗生素库和治疗传染病的能力构成了日益严重的威胁[1]。微生物,尤其是细菌和真菌,已经对广泛使用的抗菌药物产生了天然耐药性[2],这导致某些感染难以治疗,对人类健康构成了威胁[3]。包含亚胺基(C=N)的化合物,如半碳酰胺类化合物,因此备受关注。
化学方法与工具
初始试剂及其前体的纯化和干燥采用标准技术进行。所用物质均为CDH质量等级,来自Sigma和Aldrich公司。本研究使用的物质包括2,4-二氯苯甲酮、对羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、3-硝基苯甲醛、2,4-二氯苯甲醛、3,4-二甲氧基苯甲醛、4-二甲胺苯甲醛和4-溴苯甲醛。
结果与讨论
通过两步化学过程合成了目标半碳酰胺类化合物。首先利用氢氧化钾催化剂,通过取代芳香酮与取代醛的缩合反应制备了一系列取代查尔酮;随后,将半碳酰胺用于在乙醇中缩合这些查尔酮化合物,从而得到半碳酰胺衍生物(见图2)。
结论
本研究详细描述了八种基于半碳酰胺的Schiff碱衍生物的合成过程,包括其ADMET(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)特性预测、DFT计算结果、与大肠杆菌UDP-N-乙酰胞壁酰酶及枯草芽孢杆菌TagU酶的分子对接研究,以及它们的体外抗氧化和抗菌活性。组合光谱方法(紫外-可见光、FTIR、1H NMR和13C NMR)用于确定化合物的结构。DFT分析进一步验证了这些半碳酰胺的抗菌能力。
作者贡献
V. Punkhia:实验研究、数据分析、方法学设计、数据整理、初稿撰写。
B. Dabala:计算分析、数据整理、实验研究、数据分析。
H.L. Singh:概念构思、方法学设计、计算工作、实验监督、软件应用、结果验证、项目管理、审稿与编辑。
数据获取
数据可应要求提供。
CRediT作者贡献声明
Vishakha Punkhia:初稿撰写、软件应用、方法学设计、实验研究、数据分析、概念构思。
Har Lal Singh:审稿与编辑、结果可视化、验证工作、实验监督、资源协调、项目管理、资金申请、概念构思。
Bhanu Dabala:初稿撰写、软件应用、方法学设计、实验研究、数据分析、概念构思。