可回收深共晶溶剂(DES)辅助无金属一锅法合成氮杂蒽醌骨架及其分子对接(SAR)研究、生物活性与荧光特性

本文报道了一种利用尿素-ZnCl2(3:1)深共晶溶剂(DES)作为催化剂兼反应介质的绿色合成方法，通过多组分反应高效构建氮杂蒽醌骨架。该方案具有原子经济性高、区域选择性好、产率优异等特点，所得化合物4d和4h展现出显著荧光特性(发射峰562/546 nm，斯托克斯位移117/80 nm)，生物评价显示其对细菌(以庆大霉素为对照)和真菌(以制霉菌素为对照)的强抑制作用。分子对接表明化合物4a与SARS-CoV-2蛋白结合良好(Glide score -5.64 kcal/mol)，具有潜在抗病毒应用价值。

　　

Highlight亮点

我们开发了一种无金属、高效的绿色合成策略，利用可回收的环保型尿素-ZnCl₂(3:1)深共晶溶剂(DES)作为催化剂兼反应介质，通过芳香醛、活性亚甲基底物(2a/2b)和2-氨基萘-1,4-二酮(3a)的多组分反应，成功构建了取代氮杂蒽醌骨架。该方案具有原子经济性高、区域选择性专一等优势，并能实现克级规模制备。

Results & discussions结果与讨论

本研究重点优化了苯甲醛(1)、丙二腈(2a)和2-氨基萘-1,4-二酮(3a)通过多组分反应合成产物4a的条件。初步优化尝试显示（详见表1），采用尿素-ZnCl₂ DES体系在80℃反应3小时可获得最佳效果。值得注意的是，该DES体系可循环使用5次而不明显降低催化效率。

光物理表征显示，化合物4d和4h在562 nm和546 nm处呈现强发射峰，并分别伴随117 nm和80 nm的大斯托克斯位移，表明其作为荧光探针的应用潜力。生物活性评估中，化合物4b、4d、4e、4f、4g和4l对细菌和真菌显示出显著抑制活性，其抑菌圈直径优于标准药物（庆大霉素和制霉菌素）。

分子对接研究采用薛定谔Maestro套件中的Glide工具进行，评估了合成分子对SARS-CoV-2蛋白的抗病毒活性。结果显示化合物4a与瑞德西韦靶点具有良好结合能力，其Glide得分为-5.64 kcal/mol，Glide能量-41.27 kcal/mol，生物利用度达89.79%，提示其可能成为抗SARS-CoV-2的潜在候选分子。

Conclusion结论

我们成功开发了一种采用尿素-ZnCl₂(3.5:1)深共晶溶剂作为催化剂和反应介质的新型绿色合成方法，用于构建功能化单/二氰基苯胺类化合物。该方法底物适用范围广，区域选择性优异，且DES可回收利用，符合绿色化学原则。特别值得注意的是，所得氮杂蒽醌衍生物不仅具有显著的光物理特性，还展现出优异的抗菌和潜在抗SARS-CoV-2活性，为后续药物开发提供了有价值的结构模板。