高温油田酸化环境中季铵盐缓蚀剂对碳钢的构建与性能研究

本文报道了六种新型N-取代环酰亚胺(A1-A6)的合成及生物活性研究。通过FT-IR、1H NMR和13C NMR确证结构，发现A5/A6兼具优异抗菌（抑制DNA Gyrase B/PBP2a）和抗氧化（DPPH IC50 29.17 ppm）活性。结合DFT计算、分子对接（molecular docking）和分子动力学（MD）模拟，揭示了其电子参数（HOMO-LUMO能隙）与非共价相互作用（NBO/RDG分析）的构效关系，为抗菌-抗氧化双功能药物设计提供新思路。

　　

亮点

本研究通过将邻苯二甲酸酐/马来酸酐与临床常用胺类药物（如磺胺吡啶、甲氧苄啶）缩合，构建了六种结构新颖的N-取代环酰亚胺。这些分子巧妙融合了经典药效团与电子缺位酰亚胺环，其平面结构和极性特征为多重生物相互作用（氢键、π-π堆积）创造了理想条件。

材料与仪器

熔点测定采用数字熔点仪（未校正），¹H NMR使用400 MHz布鲁克核磁共振仪（DMSO-d₆为溶剂），FT-IR通过溴化钾压片法在岛津光谱仪上完成。所有试剂均为默克公司分析纯产品。

化合物A1-A3合成

将邻苯二甲酸酐（2.0 g, 0.013 mol）分别与等摩尔量的甲氧氯普胺、磺胺吡啶和磺胺甲恶唑在冰醋酸（25 mL）中回流反应3小时。冷却后析出的固体经乙醇重结晶，获得三种产物结晶收率均达75%以上。

光谱数据分析

化合物A1

FT-IR谱中3394 cm^-1处的宽峰（N-H伸缩振动）与3099 cm^-1（芳环C-H）及1591/1527 cm^-1（C=C骨架振动）共同证实了芳环酰亚胺结构的形成。¹H NMR显示δ 10.32 ppm的单峰（酰亚胺NH）与δ 6.82-8.12 ppm的多重峰（芳环H）形成特征指纹。

结论

A5/A6展现出卓越的抗菌-抗氧化双效活性：A5的DPPH清除能力（IC₅₀ 29.17 ppm）媲美维生素E，A6对金黄色葡萄球菌的抑制直径达24 mm。理论计算揭示其优势源于窄能隙（ΔE=3.12 eV）与高亲电性指数（ω=5.78 eV），分子对接则显示其通过疏水口袋占据和氢键网络（结合能-9.8 kcal/mol）精准靶向细菌蛋白。