Synthèse, caractérisation, évaluation biologique et étude in silico (DFT, Docking moléculaire, QSAR, Drug-likeness, ADME-Tox) de molécules α, β-insaturées dérivées du furfural

Abstract

La présente étude porte sur la synthèse de trois cétones α, β-insaturées notées AF, BF et FF, réalisées selon une méthode classique à température ambiante, via la réaction de condensation aldolique en milieu basique, à partir de l’acétone et de différents aldéhydes (furfural, benzaldéhyde, acétaldéhyde). Les structures des composés obtenus ont été confirmées par spectroscopies UV-Vis et FT-IR. Les calculs de la théorie DFT ont été effectués à l’aide du logiciel Gaussian 09, en utilisant la base 6-31++g(d,p). L’optimisation géométrique des composés a permis d’analyser leurs propriétés électroniques. Une étude comparative a été menée entre les composés FF, AF et BF au niveau des orbitales HOMO-LUMO, des charges de Mulliken, du moment dipolaire et des différents indices de réactivité. Ensuite, une modélisation QSAR a permis de prédire les propriétés physicochimiques, pharmacocinétiques et toxicologiques des composés. L’étude de docking moléculaire a été effectuée in silico sur la protéase principale (Mpro) du SARS-CoV-2, afin de prédire les modes d’interaction possibles et les énergies de liaison des ligands au niveau du site actif de la cible virale. Enfin, les activités antioxydantes (DPPH, ABTS et TAC) et antimicrobiennes ont été évaluées in vitro, montrant un potentiel biologique intéressant pour les molécules étudiées. ================================================================================================== This study focuses on the synthesis of three α, β-unsaturated ketones, designated as AF, BF, and FF, carried out using a classical method at room temperature via the aldol condensation reaction in a basic medium, starting from acetone and different aldehydes (furfural, benzaldehyde, and acetaldehyde). The structures of the obtained compounds were confirmed by UV-Vis and FT-IR spectroscopy. DFT calculations were performed using the Gaussian 09 software with the 6-31++G(d,p) basis set. Geometric optimization of the compounds allowed for the analysis of their electronic properties. A comparative study was conducted among the compounds FF, AF, and BF in terms of HOMO-LUMO orbitals, Mulliken charges, dipole moment, and various reactivity indices. Subsequently, a QSAR modeling approach was used to predict the physicochemical, pharmacokinetic, and toxicological properties of the compounds. Molecular docking was carried out in silico on the main protease (Mpro) of SARS-CoV-2 to predict possible interaction modes and binding energies of the ligands within the active site of the viral target. Finally, antioxidant activities (DPPH, ABTS, and TAC) and antimicrobial activities were evaluated in vitro, showing promising biological potential for the studied molecules.