povzetek
Raziskovalna skupina profesorja Wang Qingmina na Univerzi Nankai je razvila novo spojino difluorovinilsilana, ki kaže odlično protiglivično delovanje proti rastlinskim patogenom, kot so Botrytis cinerea, Colletotrichum macrophylla in Fusarium graminearum. Z uporabo cepitve aminskih radikalov za zamenjavo estrov silanol borove kisline, s čimer presežemo njihove visoke omejitve oksidacijskega potenciala, je metoda sinteze okolju prijazna in razširljiva. Raziskave so pokazale, da imajo nekatere spojine več kot 60-odstotno stopnjo inhibicije proti Botrytis cinerea pri koncentraciji 50 μg/mL, z vrednostmi EC50, ki so boljše ali enakovredne komercialnim fungicidom, kar zagotavlja novo smer za razvoj fungicidov.
tehnični napredek
Po poročanju kitajske spletne strani Svetovne agrokemične mreže rastlinsko patogene glive predstavljajo veliko grožnjo svetovni prehranski varnosti, ekosistemom in preživetju ljudi. Zeleno kemično zatiranje je najbolj običajna in učinkovita metoda za preprečevanje in zatiranje gliv. Pomanjkanje novih svinčevih spojin za fungicide je glavno ozko grlo v trenutnem razvoju, zato je odkrivanje učinkovitih novih svinčevih spojin in tarč še posebej pomembno.
Core parameters: Antibacterial rate>60 % pri 50 μ g/mL, vrednost EC50 boljša od komercialnih fungicidov
Atomi fluora imajo majhen radij, visoko elektronegativnost in močno sposobnost vezave z atomi ogljika. Uvedba elementov fluora v bioaktivne molekule lahko bistveno izboljša njihovo kislost, lipofilnost in stabilnost, s čimer se poveča njihova sposobnost vezave na ciljne receptorje ali encime, izboljša učinkovitost molekularnega transporta in prepreči presnovno inaktivacijo ter s tem poveča biološko aktivnost.
Derivati silicija so ključni kot ključne surovine na sorodnih področjih, vendar visok oksidacijski potencial silanolnih estrov silicijeve boronske kisline omejuje njihovo uporabo pri fotokatalitični silanizaciji. Tradicionalne metode se opirajo na nukleofilne reagente za znižanje potenciala, medtem ko aminski radikali kot inovativna strategija dokazujejo potencial za aktiviranje vezi Si-B, kar zagotavlja novo pot za zeleno sintezo. Vendar trenutno fragmenti, ki vsebujejo silicij, in fragmenti na osnovi difluoroena obstajajo neodvisno v večini spojin in uvedba obeh v isto molekulo bo zagotovila novo raziskovalno perspektivo za medicinsko kemijo.
Kot odgovor na problem ozkega grla pomanjkanja novih svinčevih spojin za fungicide je raziskovalna skupina profesorja Wang Qingmina na Univerzi Nankai kot surovino uporabila pinalni ester borove kisline na osnovi silicija- in prebila svojo visoko omejitev oksidacijskega potenciala s strategijo prenosa prostih radikalov, da je sintetizirala vrsto spojin difluorovinilsilana. Nadaljnji biološki poskusi so potrdili, da več tarčnih spojin izkazuje odlično protiglivično delovanje proti rastlinskim patogenom, kot so Botrytis cinerea, Colletotrichum macrophylla in Fusarium graminearum.
Ustrezni rezultati raziskav so bili objavljeni v kitajski Chemical Letters (DOI: 10.1016/j.clet. 2025.111940). Ta metoda ima preprost, zelen in blag sintetični pristop, močno univerzalnost substrata, združljivost z več funkcionalnimi skupinami in strukturami naravnih proizvodov ter jo je mogoče povečati na ravni gramov.
Nekatere spojine so pokazale dobro antibakterijsko delovanje proti Botrytis cinerea (tabela 1), analiza DFT in MEP pa je razkrila korelacijo med strukturo in aktivnostjo (slika 2).
Analiza DFT in MEP je pokazala, da imajo zelo aktivne spojine edinstvene elektronske lastnosti. Vrstična elektronska mikroskopija je potrdila njegovo učinkovito zaviranje rasti hif.
povzetek
The author developed a method for efficiently generating silicon-based free radicals and introducing difluoroene based fragments through the homolytic substitution reaction of silanol boronic acid esters using amine free radicals. This method can synthesize silicon containing difluoroalkenes on a large scale under mild conditions and exhibits excellent antifungal activity: the inhibition rate against pathogenic bacteria such as gray mold is>60 % pri 50 μg/mL, vrednost EC50 pa je boljša ali enakovredna komercialnim fungicidom. Teoretični izračuni (DFT/MEP) razkrivajo edinstvene elektronske lastnosti zelo aktivnih spojin, vrstična elektronska mikroskopija pa potrjuje njihovo učinkovito zaviranje rasti hif. To delo zagotavlja inovativne svinčeve spojine za razvoj strukturno optimiziranih in novih fungicidov.