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Multicomponent synthesis of pyrido[2,3-b]pyrazine derivatives: electrochemical DNA sensing, nonlinear optical properties and biological activity
RSC Advances ( IF 3.9 ) Pub Date : 2023-11-01 , DOI: 10.1039/d3ra05365b Muhammad Rashid 1 , Muhammad Khalid 2, 3 , Abida Ashraf 1, 4 , Tahira Saleem 1 , Iqra Shafiq 2, 3 , Muhammad Azeem Shakil 1 , Briha Zainab 1 , Attalla F El-Kott 5, 6 , Muhammad Yaqub 1 , Zahid Shafiq 1
RSC Advances ( IF 3.9 ) Pub Date : 2023-11-01 , DOI: 10.1039/d3ra05365b Muhammad Rashid 1 , Muhammad Khalid 2, 3 , Abida Ashraf 1, 4 , Tahira Saleem 1 , Iqra Shafiq 2, 3 , Muhammad Azeem Shakil 1 , Briha Zainab 1 , Attalla F El-Kott 5, 6 , Muhammad Yaqub 1 , Zahid Shafiq 1
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We synthesized novel pyrido[2,3-b]pyrazin based heterocyclic compounds (4–7) and their chemical structures were ascertained by spectral techniques (NMR, FT-IR). Besides experimental investigation, density functional theory (DFT) computations with B3LYP/6-31G(d,p) level of theory were executed to obtain spectroscopic and electronic properties. Nonlinear optical (NLO) properties, frontier molecular orbitals (FMOs), UV-visible, vibrational analysis, natural bond orbitals (NBOs), transition density matrix (TDM) and density of states (DOS) analyses of molecules (4–7) were accomplished at B3LYP/6-31G (d,p) level. Global reactivity parameters (GRPs) were correlated with the band gap (Egap) values; compound 7 with lower Egap (3.444 eV), exhibited smaller value of hardness (1.722 eV) with greater softness value (0.290 eV−1). The dipole moment (μ), average polarizability 〈α〉, first (βtot) and second 〈γ〉 hyper-polarizabilities were calculated for compounds (4–7). Compound 7 showed less Egap, highest absorption wavelength and remarkable NLO response. The highest 〈α〉, βtot and 〈γ〉 values for compound 7 were observed as 3.90 × 10−23, 15.6 × 10−30 and 6.63 × 10−35 esu, respectively. High NLO response revealed that pyrido[2,3-b]pyrazin based heterocyclic compounds had very remarkable contributions towards NLO technological applications. Further compounds (4–7) are utilized for the first time in electrochemical sensing of DNA, in vitro antioxidant and antiurease activity.
中文翻译：
吡啶[2,3-b]吡嗪衍生物的多组分合成：电化学DNA传感、非线性光学性质和生物活性
我们合成了新型基于吡啶[2,3-b]吡嗪的杂环化合物 （4–7），并通过光谱技术 （NMR， FT-IR） 确定了它们的化学结构。除了实验研究外，还使用 B3LYP/6-31G（d，p） 理论水平进行了密度泛函理论 （DFT） 计算，以获得光谱和电子特性。非线性光学 （NLO） 特性、前沿分子轨道 （FMO）、紫外可见光、振动分析、自然键轨道 （NBO）、分子的转变密度矩阵 （TDM） 和状态密度 （DOS） 分析 （4-7） 在 B3LYP/6-31G （d，p） 水平上完成。全局反应性参数 （GRP） 与带隙 （Egap） 值相关;具有较低 E间隙 （3.444 eV） 的化合物 7 表现出较小的硬度值 （1.722 eV），具有较高的柔软度值 （0.290 eV-1）。计算化合物 （4-7） 的偶极矩 （μ）、平均极化率 〈α〉、第一 （βtot） 和第二 〈γ〉 超极化率。化合物 7 显示出较小的 E间隙、最高的吸收波长和显著的 NLO 响应。化合物 7 的最高 〈α〉、βtot 和 〈γ〉 值分别为 3.90 × 10−23、15.6 × 10−30 和 6.63 × 10−35 esu。高 NLO 响应表明，基于吡啶并[2,3-b] 吡嗪的杂环化合物对 NLO 技术应用做出了非常显著的贡献。 进一步的化合物 （4-7） 首次用于 DNA 的电化学传感、体外抗氧化和抗尿尿酸酶活性。
更新日期：2023-11-01
中文翻译：
吡啶[2,3-b]吡嗪衍生物的多组分合成：电化学DNA传感、非线性光学性质和生物活性
我们合成了新型基于吡啶[2,3-b]吡嗪的杂环化合物 （4–7），并通过光谱技术 （NMR， FT-IR） 确定了它们的化学结构。除了实验研究外，还使用 B3LYP/6-31G（d，p） 理论水平进行了密度泛函理论 （DFT） 计算，以获得光谱和电子特性。非线性光学 （NLO） 特性、前沿分子轨道 （FMO）、紫外可见光、振动分析、自然键轨道 （NBO）、分子的转变密度矩阵 （TDM） 和状态密度 （DOS） 分析 （4-7） 在 B3LYP/6-31G （d，p） 水平上完成。全局反应性参数 （GRP） 与带隙 （Egap） 值相关;具有较低 E间隙 （3.444 eV） 的化合物 7 表现出较小的硬度值 （1.722 eV），具有较高的柔软度值 （0.290 eV-1）。计算化合物 （4-7） 的偶极矩 （μ）、平均极化率 〈α〉、第一 （βtot） 和第二 〈γ〉 超极化率。化合物 7 显示出较小的 E间隙、最高的吸收波长和显著的 NLO 响应。化合物 7 的最高 〈α〉、βtot 和 〈γ〉 值分别为 3.90 × 10−23、15.6 × 10−30 和 6.63 × 10−35 esu。高 NLO 响应表明，基于吡啶并[2,3-b] 吡嗪的杂环化合物对 NLO 技术应用做出了非常显著的贡献。 进一步的化合物 （4-7） 首次用于 DNA 的电化学传感、体外抗氧化和抗尿尿酸酶活性。
京公网安备 11010802027423号