探索微波辅助的环保合成方法，用于制备碘化及非碘化吡唑啉衍生物：合成、表征、抗菌活性研究、密度泛函理论（DFT）分析及分子对接实验

《Journal of Molecular Structure》：Exploring microwave-mediated eco-friendly synthesis of iodinated and non-iodinated pyrazoline derivatives: Synthesis, Characterization, Antibacterial activity, DFT, Molecular docking

三个氟代苯酰胺衍生物（T1-T3）通过苯甲酰氯与硫氰酸钾及4-甲氧基-2-甲基苯胺的合成，经元素分析、FT-IR、UV-Vis及单晶X射线衍射（T1）表征结构，光谱证实硫代羰基和羰基特征，UV-Vis显示氟取代影响电子跃迁。Hirshfeld面分析和DFT计算表明范德华力主导分子间作用，辅以氢键和π-π堆积。ADMET和PASS预测显示药物潜力，DPPH测试和抗菌实验证实抗氧化及抗菌活性，T2效果最佳。

　　

Tasneem Joha | Ummuhan Solmaz | Aylin Dogen | Hakan Arslan

土耳其梅尔辛大学理学院化学系，梅尔辛，TR 33343

摘要

成功合成三种新型氟取代苯甲酰胺衍生物（2-氟-N-((4-甲氧基-2-甲基苯基)羰硫酰)苯甲酰胺（T1）、3-氟-N-((4-甲氧基-2-甲基苯基)羰硫酰)苯甲酰胺（T2）和4-氟-N-((4-甲氧基-2-甲基苯基)羰硫酰)苯甲酰胺（T3），并通过元素分析、FT-IR、UV-Vis光谱、¹H/¹³C NMR光谱以及单晶X射线衍射（针对T1）对其进行了全面表征。光谱数据证实了硫羰基（C=S）和羰基（C=O）以及取代芳香基团的存在；UV-Vis光谱显示氟取代影响了n→π*和π→π*电子跃迁。Hirshfeld表面能分析和能量框架分析表明，分子间稳定作用主要由分散力主导，同时氢键和π···π堆积相互作用也起到了辅助作用。密度泛函理论（DFT）计算提供了关于电子性质的见解，包括HOMO-LUMO能级、Mulliken原子电荷分析及整体反应性描述符。通过计算机模拟的ADMET分析、药物相似性评估和PASS预测方法评估了这些化合物的潜在药用价值。生物学实验表明，这些化合物具有显著的抗氧化活性，并对某些菌株表现出抗菌效果，其中T2化合物的活性最高。这些发现强调了氟取代对分子结构、分子间相互作用和生物性能的影响，表明这些衍生物是进一步用于制药和生物医学应用的有希望的候选物质。

部分内容

1. 引言

近年来，配位化学因其在理解过渡金属配合物的结构、键合和反应性方面的重要作用而受到广泛关注[1]。在这一领域中，硫脲衍生物因其易于合成、结构稳定以及含有柔软（硫）和坚硬（氮、氧）供体原子而成为多功能配体[[2], [3], [4], [5]]。这些特性使得它们能够形成多种稳定的结构。

2.1. 仪器设备

使用Bruker Avance III Ultrashield Plus Biospin光谱仪（用于质子的频率为400 MHz，用于碳的频率为100 MHz）记录了合成化合物（T1、T2和T3）的核磁共振光谱（¹H NMR和¹³C NMR），以确定氢和碳原子的化学位移并阐明化合物的分子结构。

3.1. 表征

如方案1所示，该系列硫脲衍生物是通过一锅法反应合成的，反应涉及苯甲酰氯衍生物（2-氟苯甲酰氯、3-氟苯甲酰氯和4-氟苯甲酰氯）、硫氰酸钾以及4-甲氧基-2-甲基苯胺，在无水丙酮中进行。反应首先生成相应的苯甲酰异硫氰酸酯中间体，随后该中间体与芳香胺反应生成目标化合物N-((4-甲氧基-2-甲基苯基)-N-...

4. 结论

本研究合成了三种新型氟取代苯甲酰胺衍生物（T1-T3），并利用元素分析、FT-IR、UV-Vis光谱和单晶X射线衍射对其进行了表征（T1化合物还进行了单晶X射线衍射分析）。结构分析证实了预期的分子特征，光谱数据进一步证明了目标化合物的成功合成。Hirshfeld表面能分析和量子化学计算为分子间相互作用提供了更多见解。

CRediT作者贡献声明

Tasneem Joha：撰写初稿、资料收集、实验研究、数据分析、概念构建。 Ummuhan Solmaz：审稿与编辑、撰写初稿、数据可视化、结果验证、资料收集、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。 Aylin Dogen：资料收集、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。 Hakan Arslan：审稿与编辑、撰写初稿、数据可视化。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了梅尔辛大学科学研究项目协调部门（项目编号：2025-TP2-5209）的支持，同时也是Tasneem Joha硕士论文的一部分。此外，该研究还得到了土耳其梅尔辛大学先进技术教育、研究与应用中心的资助。