综述:通过[3+2]环加成反应一锅法合成、结构分析及所得恶二唑-苯并二氮杂?衍生物作为潜在激酶抑制剂的计算研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Journal of Molecular Structure 4.0

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  这篇综述推荐从合成化学与计算化学交叉视角,系统阐述了恶二唑-苯并二氮杂?衍生物的一锅法[3+2]环加成反应(DFT验证)、晶体结构(X-ray)与电子特性(HOMO-LUMO能隙),揭示其作为多靶点激酶抑制剂(分子对接验证)在抗癌/抗炎领域的潜力,ADMET分析显示优异药代动力学特性。

  

化学合成
采用[3+2]环加成反应一锅法高效构建恶二唑-苯并二氮杂?杂合骨架,以2,2,4,7,8-五甲基-2,3-二氢-1H-1,5-苯并二氮杂?与芳基腈氧化物为原料,K2CO3>/sub>催化下室温反应6小时。核磁共振(NMR)与单晶X射线衍射(化合物4)确证1,2,4-区域选择性产物结构,为后续生物活性研究奠定基础。

电子结构解析
密度泛函理论(DFT)计算显示化合物4具有中等HOMO-LUMO能隙(5.23 eV),平衡了反应活性与稳定性。分子静电势(MEP)图谱揭示恶二唑环NO2与N-O区域呈显著亲核性,而二氮?环N-H位点呈现强亲电性,这种极性分布暗示其可通过氢键与π-堆积参与靶标识别。Hirshfeld表面分析进一步量化晶体中C-H···O/N等弱相互作用贡献。

生物靶标预测
非共价相互作用降密度梯度(NCI-RDG)分析阐明分子内关键稳定力。分子对接证实该系列化合物与激酶(如CDK2/VEGFR2)结合模式类似阳性对照药物,结合能达-9.8 kcal/mol。ADMET预测显示高胃肠道吸收(>90%)且无致突变风险,但需关注CYP3A4代谢途径潜在的药物相互作用。

结论
该研究通过实验与理论计算相结合的策略,不仅开发了新型恶二唑-苯并二氮杂?合成方法,更从电子结构层面阐释其多靶点作用机制,为抗肿瘤/抗炎症先导化合物优化提供了双功能分子模板。未来研究可聚焦于恶二唑环上硝基的构效关系探索及体内药效学验证。

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