Seminar by Dr. Sureerat Makmuang, Dr. Truong Ngoc Hung and Dr. Pham Thi Thu Thao

At 2:00 p.m., May 9, 2025, IAST Institute organized an academic exchange in Meeting Room B with detailed content as follows.

Dr. Sureerat Makmuang presented on "Mapping hyperspectral NIR images using supervised self-organizing maps: Discrimination of weedy rice seeds"
Abstract: Weedy rice (Oryza sativa f. spontanea) is the most problematic weed in rice-growing regions worldwide, particularly in Southeast Asia. Unlike other weeds, it is extremely difficult to distinguish weedy rice from cultivated rice directly from paddy seeds as they exhibit similar morphological features. As such conventional weed management can be a difficult, time-consuming, and inaccurate process that is often carried out manually. This study offers a novel classification approach based on an artificial neural network, utilizing self-organizing maps (SOMs), to directly discriminate weedy rice from cultivated rice on paddy seed in situ using the near-infrared (NIR) hyperspectral imaging (HSI) technique. Various analytical techniques thoroughly investigated the physical attributes, thermal behaviors, and chemical profiles of the weedy and cultivated rice, including optical microscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, and mass spectrometry. The global SOMs were generated with the optimized parameters (scaling value and map size) for direct sample analysis by HSI. The RGB color indices of the sample image were defined to obtain a color ratio that can be used to classify unknown samples with different classes representing different color shades. The optimal threshold for classification was carefully determined using a receiver operating characteristic curve. Performance metrics (sensitivity, specificity, precision, accuracy, and misclassification error) were used to evaluate the model's performance. Classification accuracies of 98% (Weedy vs PL2) and 88% (Weedy vs RD49) were obtained with balanced sensitivity and specificity. The classification was assessed from the whole sample image, completely independent of the selected region of interest. As far as we know, this is the first instance where SOMs have been utilized to appraise seed quality by means of authentic HSI images. In the future, this work could be expanded to apply to other economic seed systems and develop an end-to-end functionality of a low-cost multispectral camera as a portable NIR device instead of expensive, standard laboratory instruments to reach a larger user community for seed quality inspection.
 

Dr. Truong Ngoc Hung presented on "Tổng hợp một số dẫn xuất mới của artemisinin"
Abstract: Báo cáo này trình bày kết quả tổng hợp một số dẫn xuất của artemisinin chứa nhóm amide thông qua phản ứng O-alkyl hóa giữa chất trung gian dạng bromo ethoxy của DHA với các dẫn xuất benzylbenzamide chứa nhóm -OH. Quá trình đầu tiên là phản ứng tạo chất trung gian dạng bromo ethoxy của DHA đi từ DHA thông qua phản ứng với bromoethanol trong điều kiện xúc tác BF3-Et2O ở nhiệt độ thấp. Tiếp theo các dẫn xuất benzylbenzamide chứa nhóm -OH sẽ được chuẩn bị thông qua bước phản ứng đi từ chất đầu 4-aminophenol. Trước hết là phản ứng amide hóa chất đầu này với một loạt các acid chloride, tuy nhiên do phản ứng ester hóa nhóm OH cũng xảy ra một phần nên sẽ cần thêm bước phản ứng thủy phân nhóm ester để thu được các benzylbenzamide chứa nhóm -OH. Cuối cùng là phản ứng O-alkyl hóa giữa chất trung gian dạng bromo ethoxy của DHA với các dẫn xuất benzylbenzamide chứa nhóm -OH trong dung môi DMF sử dụng xúc tác kiềm K2CO3 để thu được các dẫn xuất mới của artemisinin chứa nhóm amide. Các dẫn xuất mới của artemisinin này sau đó được chứng minh cấu trúc thông qua các phương pháp phổ NMR và HRMS.

Dr. Pham Thi Thu Thao presented on "Tính toán động học và bề mặt thế năng của phản ứng chuyển hydro giữa ArNHOH và gốc CH3OO•"
Abstract: Sự hiện diện của cả liên kết O-H và N–H trong phân tử ArNHOH tạo ra một khía cạnh hấp dẫn khi nghiên cứu khả năng phản ứng hóa học bắt gốc tự do và khả năng chuyển nguyên tử H của nó. Một sự so sánh thích hợp về khả năng phản ứng hóa học tại các liên kết này là một điểm thú vị cần xem xét vì nó có thể giúp chúng ta dự đoán khả năng xảy ra của quá trình chuyển nguyên tử H. Bề mặt thế năng (PES) của các phản ứng HAT giữa các gốc ArNHOH và CH3OO• tại N–H và O–H đã được thực hiện trong pha khí và ethanol ở cùng một mức độ phương pháp tính toán. Dựa trên các tính toán động học hóa học lý thuyết, chúng tôi đã xác định rằng quá trình chuyển hydro tại liên kết O–H diễn ra nhanh hơn so với quá trình tại liên kết N–H trong pha khí. Quan sát này chỉ ra rằng độ bền của liên kết O–H đóng một vai trò thuận lợi trong hoạt động loại bỏ gốc tự do của ArNHOH. Hằng số tốc độ dự đoán tại liên kết O–H dựa trên dữ liệu tính toán sử dụng phương pháp M06-2X/6-311++G(d,p) là 7.8×106M−1s−1, cao hơn 3.7 lần so với hằng số tốc độ tại liên kết N–H (2.1×106M−1s−1) ở 298.15 K. Điều đáng chú ý là tỷ lệ này tăng lên khi nhiệt độ nằm trong khoảng từ 283 K đến 393 K, và sau đó giảm xuống. Tỷ lệ k(OH)/k(N–H) đạt giá trị cao nhất, xấp xỉ 4.5–4.6 lần trong khoảng nhiệt độ 383–443 K.