二碘席夫碱作为酯酶抑制剂的计算机与实验探索：单晶结构与光谱解析

本研究针对开发新型酯酶抑制剂的需求，通过合成两种二碘席夫碱化合物（1和2），结合X射线单晶衍射（XRD）、密度泛函理论（DFT）计算及光谱分析（UV-Vis/FTIR/NMR），揭示了其晶体结构与电子特性。化合物2对乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BChE）抑制率分别达74.17%和69.11%，分子对接与体外实验证实其优于化合物1，为神经退行性疾病药物设计提供了新思路。

　　

研究背景与意义
神经退行性疾病如阿尔茨海默症与胆碱酯酶活性异常密切相关，开发高效可逆的乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁酰胆碱酯酶（BChE）抑制剂是当前研究热点。席夫碱类化合物因其灵活的分子设计和多样的生物活性备受关注，但含碘席夫碱的立体构效关系及抑制机制尚不明确。针对这一科学问题，研究人员开展了二碘席夫碱的合成与功能研究，旨在通过结构优化和机理探索为药物开发提供新候选分子。

关键技术方法
研究团队采用溶液法合成两种二碘席夫碱化合物（1和2），通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）进行结构表征。单晶X射线衍射（XRD）解析晶体结构，密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-31G(d,p)水平优化分子构型并计算轨道能隙。Hirshfeld表面分析揭示分子间作用力，体外酶活实验测定抑制率，分子对接模拟化合物与AChE/BChE的结合模式。

研究结果

1. 晶体结构与光谱特征
   XRD显示化合物1属三斜晶系，化合物2为正交晶系，FTIR证实亚胺键（C=N）特征峰位于1608 cm^?1
   。DFT计算HOMO-LUMO能隙分别为3.98 eV（1）和3.72 eV（2），与XRD数据高度吻合。

2. 分子相互作用分析
   Hirshfeld表面中H···I/I···I接触占比达12.4%，二维指纹图显示化合物2的晶体稳定性主要依赖C-H···π和卤键作用。

3. 生物活性评价
   化合物2对AChE和BChE的半数抑制浓度（IC₅₀
   ）分别为1.42 μM和1.87 μM，分子对接得分（?9.3 kcal/mol）显著优于化合物1（?7.6 kcal/mol），其苯甲酸酯基团与酶活性中心Tyr337形成关键氢键。

结论与讨论
该研究首次阐明二碘席夫碱的晶体构型与电子特性，证实化合物2通过多重非共价相互作用实现高效酯酶抑制。DFT与实验数据的相互验证为类似化合物的理性设计提供了模板，尤其碘原子的引入显著增强疏水相互作用。论文发表于《Journal of Physical Organic Chemistry》，成果对开发新型抗阿尔茨海默症先导化合物具有重要参考价值。