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Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8909 (2023) Citare questo articolo

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Il meccanismo di tautomerizzazione del 4-(metilsulfanil)-3[(1Z)-1-(2-fenilidrazinilidene) etil]chinolina-2(1H)-one è stato ispezionato in fase gassosa ed etanolo utilizzando la teoria della funzione di densità (DFT) M06- Metodi 2X e B3LYP. Le caratteristiche termocinetiche dei diversi processi di conversione sono state stimate nell'intervallo di temperature 273–333 K utilizzando la teoria dello stato di transizione (TST) accompagnata dalla correzione unidimensionale del tunneling di Eckert (1D-Eck). Sono state calcolate anche l'acidità e la basicità e i risultati computazionali sono stati confrontati con quelli sperimentali. Inoltre sono stati discussi NMR, descrittori globali, funzioni Fukui, cariche NBO e potenziale elettrostatico (ESP). Dall'analisi termodinamica, la forma cheto del 4-(metilsulfanil)-3-[(1Z)-1-(2 fenilidrazinilidene)chinolina-2(1H)-one è la forma più stabile nella fase gassosa e nell'etanolo e le altezze della barriera necessari per il processo di tautomerizzazione sono risultati elevati in fase gassosa e in etanolo, rispettivamente circa 38,80 e 37,35 kcal/mol. I metodi DFT sono stati utilizzati per la simulazione degli spettri elettronici UV-Vis e il modello di solvatazione della teoria del funzionale della densità dipendente dal tempo (TDDFT-SMD) nei composti di acetonitrile.

I chinolinoni, un analogo eterociclico della chinolina, hanno ricevuto molta attenzione per la loro attività fisica, chimica e biologica come trattamento per malattie sessualmente trasmissibili, infezioni genito-urinarie, malattie respiratorie, infezioni della pelle e dei tessuti molli, prostata e gastroenterite1. I chinolinoni hanno attività molluschicida, fungicida e battericida; anti-HSV; anticonvulsivante; antitumorale; antiossidante; e attività antinfiammatoria2,3,4,5,6,7.

La posizione della categoria eterociclica illustrava la nostra considerazione del trattamento del 3-acetil-4-(metilsulfanil)-chinolin-2(1H)-one con fenilidrazina in etanolo bollente, che forniva un prodotto marrone chiaro identificato come fenilidrazone con un Rapporto isomero Z/E di 65:35. Secondo la letteratura8 l'analisi elementare ha rivelato che il composto 4-(metilsulfanil)-3[(1Z)-1-(2-fenilidrazinilidene) etil]chinolina-2(1H)-one era completamente privo di zolfo.

I fenomeni tautomerici si verificano quando una molecola ha più isomeri. In chimica organica, biologia molecolare, chimica farmaceutica e farmacologia, il trasferimento intramolecolare di atomi di H tra due strutture di equilibrio misto è estremamente importante. Il tautomerismo avviene in questo lavoro attraverso la migrazione di un atomo di idrogeno da un luogo all'altro. Il trasferimento di atomi di H produce tautomeri cheto-enolici nel sistema in discussione. I tautomeri vengono creati quando gli atomi di idrogeno vengono scambiati tra gli atomi di N e O dell'anello eterociclico9,10. Il trasporto dei protoni e il legame H sono proprietà importanti dell'atomo H in chimica. La ricerca teorica che utilizza l'approccio DFT, gli studi computazionali e le caratteristiche elettriche, ottiche e fotoelettriche è molto importante per trovare nuovi farmaci candidati e comprendere le proprietà elettriche di diverse strutture molecolari11,12,13,14.

A causa della mancanza di dati sul 4-(metilsulfanil)-3[(1Z)-1-(2-fenilidrazinilidene)etil]chinolina-2(1H)-one e il composto è parzialmente solubile in acqua e completamente solubile in etanolo8. Presentiamo qui uno studio computazionale sulle strutture, stabilità relativa e spettri di assorbimento elettronico delle forme tautomeriche di 4-(metilsulfanil)-3[(1Z)-1-(2-fenilidrazinilidene) etil]chinolina-2(1H)-one (Schema 1) in fase gassosa ed etanolo a B3LYP con set di basi 6-31G(d,p), 6-311++G(2d,2p) e M06-2X/6-311++G(2d, 2p) livello. Il trasporto dei protoni e il legame a idrogeno sono due fattori cruciali che verranno discussi.

La struttura tautomerica in forma cheto ed enolica del 4-(metilsulfanil)-3[(1Z)-1-(2 fenilidrazinilidene)etil]chinolina-2(1H)-one.

Esiste un forte legame tra struttura e stabilità. Comprendere le caratteristiche chimiche e fisiche di questi tautomeri potrebbe aiutare futuri studi sperimentali sulle loro applicazioni previste, in particolare sulla loro capacità di formare complessi metallici per scopi analitici e biologici15,16. Confrontando gli spettri risultanti con i dati sperimentali è possibile comprendere la natura degli spettri osservati e tutte le sue caratteristiche17.