Comparative molecular field analysis(CoMFA) on the fungicidal activity of 2-thienyl and 2-furyl substituents in bis-aromatic ${\alpha},{\beta}$-unsaturated ketone derivatives

비스 방향족 ${\alpha},{\beta}$ 불포화 케톤 유도체 중 2-thienyl 및 2-furyl 치환체의 항균활성에 관한 비교분자장 분석(CoMFA)

Bis-aromatic ${\alpha},{\beta}$-unsaturated ketone derivatives represented as substrate(S) were synthesized and their fungicidal activities in vivo against rice blast(Pyricularia oryzae) and tomato leaf blight(Phytophthora infestans) were examined with the quantitative structure activity relationships(QSAR) using 3D QSAR, comparative molecular field analysis (CoMFA). The 3D CoMFA results and those of 2D QSAR were compared and the results reveal that both results show similar trend. The two important factors, steric and electronic, contribute toward the activity. We assumed that fungicidal activity for rice blast was greatly improved by increasing with positive charge of ${\beta}$-carbon and introduction of bulky derivatives into $R_{2}$ group, while that for tomato leaf blight was improved by decreasing the positive charge of ${\beta}$-carbon and introduction of smaller molecular derivative into $R_{2}$ group. The CoMFA analyses clearly demonstrate its potential in unraveling the steric and electronic features of the molecules through contour maps.

비스 방향족 ${\alpha},{\beta}$-불포화 케톤 유도체의 헤테로 방향족고리($R_{1}$) 치환체중 치환 phenyl backbone($R_{2}$)들의 구조변환에 따른 벼도열병균(Pyricularia oryzae)과 토마토역병균(Phytophthora irifestans)에 대한 in vivo에서의 항균활성 관계(SAR)를 3-D QSAR 방법인 비교분자장 분석(CoMFA)으로 해석하였다. 두 식물병원균에 대한 항균활성을 설명하는 CoMFA결과는 2-D QSAR에서 검토된 결과와 유사한 경향이었으며 입체효과(Es)와 전자효과(${\sigma}$)로 설명할 수 있었다. 즉, 벼도열병균은 aryl group에 bulky한 치환기(Es>0)가 도입되어야 하며 ${\beta}$탄소원자의 양하전이 증가할수록 강한 항균활성을 나타낼것으로 기대되었다. 반면, 토마토역병균의 경우에는 aryl group에 체적이 작은 치환기가 도입될수록, 그리고 ${\beta}$ 탄소원자의 양하전이 감소할수록 강한 항균활성을 나타낼 것으로 기대 되었다. 또한, 입체효과와 전자효과를 등 고도로 나타낸 CoMFA결과가 기존의 2-D QSAR보다 항균활성에 미치는 화합물의 구조적 요인을 보다 구체적으로 제시할 수 있었다.