臺灣博碩士論文加值系統

2-Aminobenzimidazole是重要含氮雜環結構，廣泛存在許多具有生物活性的分子中，本論文主旨為合成2-aminobenzimidazole的相關衍生物。
第一部份中，我們開發從o-bromobenzonitrile以簡單快速的方式合成2-(N-alkylamino)benzimidazoles，反應由o-bromobenzonitrile透過Tiemann重排反應形成o-bromophenylcyanamide，再與一級和二級烷基胺在一價碘化銅與1,10-phenanthroline催化下，進行Buchwald–Hartwig 碳-氮鍵生成反應，即可製備一系列的2-(N-alkylamino)benzimidazole衍生物。
第二部份中，我們開發從benzonitrile以簡易的方式合成1-alkyl-2-(tosylamino)benzimidazoles，反應由benzonitrile透過Tiemann重排反應生成phenylcyanamides，接著進行烷基化和羥胺的加成即可生成N-aryl-N-alkyl-N’-hydroxyguanidine，最後加入TsCl活化氮上羥基脫去並進行分子內親電子性芳香取代反應，可製備一系列1-alkyl-2-tosylaminobenzimidazole衍生物。

2-Aminobenzimidazole derivatives are important nitrogen-containing heterocycles which often were embedded in many biologically active molecules. This thesis focuses on the synthesis of 1-aminobenzimidazole derivatives from benzonitriles.
In the first part, a direct approach for the synthesis of 2-(N-alkylamino)benzimidazoles from o-bromobenzonitriles was developed. The reaction of o-bromophenylcyanamides, obtained from o-bromobenzonitriles via Tiemann rearrangement, with various primary and secondary alkylamines employing of copper(I) iodide and 1,10-phenanthroline in 1,4-dioxane via Buchwald–Hartwig amination reaction protocol afforded a series of 2-(N-alkylamino)benzimidazoles.
In the second part, a metal-free approach for the synthesis of 1-alklyl-2-(tosylamino)benzimidazoles from benzonitriles was developed. A series of N-aryl-N-alkyl-N’-hydroxyguanidins were obtained from N-alkylation followed by hydroxylamine addition of phenylcyanamides, synthesized from benzonitriles via Tiemann rearrangement. p-toluenesulfonyl chloride-promoted intramolecular electrophilic aromatic substitution reaction of N-aryl-N-alkyl-N’-hydroxyguanidins afforded a series of 1-alkyl-2-(tosylamino)benzimidazoles.

目錄 I
試劑縮寫對照表 II
中文摘要 III
Abstract IV
第一章 1
1-1. 緒論 1
1-2. 合成方法與文獻回顧 3
第二章 9
2-1. 實驗設計與概念 9
2-2. 結果與討論 10
2-3. 應用 20
2-4. 結論 21
第三章 22
3-1. 緒論 22
3-2. 合成方法與文獻回顧 23
第四章 27
4-1. 實驗設計與概念 27
4-2. 結果與討論 29
4-3. 結論 34
第五章 35
5-1. 一般實驗處理 35
5-2. 儀器設備 35
參考文獻 37

1. Ding, S.; Gray, N. S.; Ding, Q.; Schultz, P. G. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 8751.
2. Asensio, J. A.; Romero, P. G. Fuel Cells 2005, 5, 336.
3. Alkahtani, H. M.; Abbas, A. Y.; Wang, S. D. Biorg. Med. Chem. Lett. 2012, 22, 1317.
4. Moore, T, W.; Sana, K.; Yan, D.; Krumm, S. A.; Thepchatri, P.; Snyder, J. P.; Marengo, J; Arrendale, R. F.; Prussia, A. J.; Natchus, M. G.; Liotta, D. C.; Plemper, R. K.; Sun, A. ACS Med. Chem. Lett. 2013, 4, 762.
5. Ellingboe, J. W.; Spinelli, W.; Winkley, M. W.; Nguyen, T. T.; Parsons, R. W.; Moubarak, I. F.;Kitzen, J. M.; Von Engen, D.; Bagli, J. F. J. Med. Chem. 1992, 35, 705.
6. Janssens, F.; Torremans, J.; Janssen, M.; Stokbroekx, R. A.; Luyckx, M.; Janssen, P. A. J. J. Med. Chem. 1985, 28, 1943.
7. Wang X. J.; Zhang L.; Xu Y.; Krishnamurthy, D.; Senanayake, C. H. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 7167.
8. Zhong, M.; Bui, M.; Wang, S.; Baskaran, S.; Darin, A. A.; Robert, A. E.; W. Michael, F.; Amy, D. F.; Emily, J. H.; Shannon, O. H.; Stacey, A. H.; Ute, H.; Sheryl, N. I.; Jeffrey, W. J.; Stuart, L.; Robert, S. M.; Johan, D. O.; Hans E. P.; Michael, J. R.; Jeffrey, A. S.; Bradley, T. T.; Pietro, T.; Wenjin, Y.; Josh, C. Y.; Chul, H. Y.; Kristin, M. Z.; O’Brien, T.; Lew, W. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 5158.
9. Wang, W.; Kong, D.; Cheng, H.; Tan, L.; Zhang, Z.; Zhuang, X.; Long, H.; Zhou, Y.; Xu, Y.; Yang, X.; Ding, K. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2014, 24, 4250.
10. Ganesh, K.; Balraj, C.; Satheshkumar, A.; Elango, K. P. Spectrochim. Acta, Part A, 2012, 92, 46.
11. Trudy, H. G.; Douglas, J. B.; Steve, M.; Christian, H. G.; Jonathan, D. P.; Yusheng, L.; Laure, G. A.; Dean, S.; Eric, R. O.; Paul, S. C.; Nagraj, M. Antimicrob. Agents Chemother, 2007, 51, 657.
12. Leea, S. C.; Shina, D.; Choa, J. M.; Roa, S.; Suh, Y. G.; Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012, 22, 1891.
13. Gudmundsson, K. S.; Tidwell, J.; Lippa, N.; Koszalka, G. W.; Draanen, N. V.; Ptak, R. G.; Drach, J. C.; Townsend, L. B. J. Med. Chem. 2000, 43, 2464.
14. Hein, D. W.; Alheim, R. J.; Leavitt, J. J. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 427.
15. Wen, X.; Bakali, J. E.; Poulain, R. D.; Deprez, B. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 2440.
16. Das, B.; Holla, H.; Srinivas, Y. Tetrahedron Lett. 2007, 48, 61.
17. Mayo, M. S.; Yu, X.; Zhou, X.; Feng, X.; Yamamoto, Y.; Bao, M. Org. Lett. 2014, 16, 764.
18. Chari, M. A.; Shobha, D.; Sasaki, T. Tetrahedron Lett. 2011, 52, 5575.
19. Ramachandran, R.; Prakash, G.; Selvamurugan, S.; Viswanathamurthi, P.; Malecki, J. G.; Ramkumar, V. Dalton Trans., 2014, 43, 7889.
20. Xiao, T.; Xiong, S.; Xie, Y.; Dong, X.; Zhou, L. RSC Advances, 2013, 3, 15592.
21. Kim, Y.; Kumar, M. R.; Park, N.; Heo, Y.; Lee, S. J. Org. Chem. 2011, 76, 9577.
22. Yuan, H.; Chen, Y.; Song, J.; Chen, C.; Chen, B. Chin. J. Chem. 2013, 31, 1247.
23. Qu, Y.; Pan, L.; Wu, Z.; Zhou, X. Tetrahedron Lett. 2013, 69, 1717.
24. Deng, X.; McAllister, H.; S. Mani, N. J. Org. Chem. 2009, 74, 5742.
25. Hammoud, H.; Schmitt, H.; Bihel, F.; Antheaume, C.; Bourguignon, J. J. J. Org. Chem. 2012, 77, 417.
26. Zhao, D.; Hu, J.; Wu, N.; Huang, X.; Qin, X.; Lan, J.; You, J. Org. Lett. 2011, 13, 6516.
27. Brain, C. T.; A. Brunton, S. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 1893.
28. Peng, J.; Ye, M.; Zong, C.; Hu, F.; Feng, L.; Wang, X.; Wang, Y.; Chen, C. J. Org. Chem. 2011, 76, 716.
29. Zheng, N.; Anderson, K. W.; Huang, X. H.; Nguyen, H. N.; Buchwald, S. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7509.
30. Zou, B. L.; Yuan, Q. L.; Ma, D. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2598.
31. Xiang, S. K.; Tan, W.; Zhang, D. X.; Tian, X. L.; Feng, C.; Wang, B. Q.; Zhao, K. Q.; Hu, P.; Yang, H. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 7271.
32. Wang, F.; Cai, S.; Liao, Q.; Xi, C. J. Org. Chem. 2011, 76, 3174.
33. Zhu, J.; Wu, C. F.; Li, X.; a, Wu, G. S.; Xie, S.; Hua, Q. H.; Deng, Z.; Zhu, M.; Luo, H. R.; Hong, X. Bioorg. Med. Chem. 2013, 21, 4218.
34. Ueda, S.; Buchwald, S. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10364.
35. Cressman, H. W. J. Org. Synth. 1947, 27, 56
36. Lin, C. C.; Hsieh, T. H.; Liao, P. Y.; Liao, Z. L.; Chang, C. W.; Shih, Y. C.; Yeh, W. H.; Chien, T. C. Org. Lett. 2014, 16, 892.
37. 張志偉論文，國立臺灣師範大學化學所，2013年
38. Tang, Q.; Zang, G.; Du, X.; Zhu, W.; Li, R.; Lina, H.; Li, P. C.; Cheng, M.; Gong, P.; Zhao, Y. Bioorg. Med. Chem. 2014, 22, 1236.
39. Kurzer, F. J. Chem. Soc. 1949, 1034
40. 曾乾哲論文，國立臺灣師範大學化學所，2014年
41. 陳佳蓉論文，國立臺灣師範大學化學所，2015年
42. Rezvani, A. R.; Esfandiari, H. J. Coord. Chem. 2009, 62, 767.
43. Urban, J.; Dlabač, A.; Valchář, A.; Protiva, M. Collect. Czech. Chem. Commun. 1984, 49, 992.
44. Miyazaki, Y.; Ohta, N.; Semba, K.; Nakao, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3732.
45. Wyde, P. R.; Chetty, S. N.; Timmerman, P.; Gilbert, B. E.; Andries, K. Antivir. Res. 2003, 60, 221.
46. Peddibhotla, S.; Shi, R.; Khan, P.; Smith, L. H.; Mangravita-Novo, A.; Vicchiarelli, M.; Su, Y.; Okolotowicz, K. J.; Cashman, J. R.; Reed, J. C.; Roth, G. P. J. Med. Chem. 2010, 53, 4793.
47. Ellingboe, J. W.; Spinelli, W.; Winkley, M. W.; Nguyen, T. T.; Parsons, R. W.; Moubarak, I. F.; Kitzen, J. M.; Von Engen, D.; Bagli, J. F. J. Med. Chem. 1992, 35, 705.
48. Gomez-de-Segura, I. A.; Grande, A. G.; Miguel, E. D. Acta Oncol. 1998, 37, 759.
49. Orjales, A.; Mosquera, R.; Labeaga, L.; Rodes, R. J. Med. Chem. 1997, 40, 586.
50. Coon, T.; Moree, W. J.; Li, B.; Yu, J.; Kord, S. Z.; Malany, S.; Santos, M. A.; Hernandez, L. M.; Petroski, R. E.; Sun, A.; Wen, J.; Sullivan, S.; Haelewyn, J.; Hedrick, M.; Hoare, S. J.; Bradbury, M. J.; Crowe, P. D.; Beaton, G. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 4380.
51. Cooper, D. G.; Young, R. C.; Durant, G. J.; Gamelline, C. R. Comprehensive Medicinal Chemistry; Hansch, C., Sammes, P. G., Taylor, J. B., Eds.; Pergamon Press: Oxford, UK, 1990; Vol. 3, p 323.
52. Wang, Q.; Schreiber, S. L. Org. Lett. 2009, 11, 5178
53. Armstrong, A.; Collins, J. C. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2282.
54. Wagh, Y. S.; Bhanage, B. M. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 6500.
55. McDonald, S. L.; Hendrick, C. E.; Wang, Q. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4667.
56. Brasche, G.; Buchwald, S. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1932.
57. Xiao, Q.; Wang, W. H.; Liu, G.; Meng, F. K.; Chen, J. H.; Yang, Z.; Shi, Z. J. Chem. Eur. J. 2009, 15, 7292.
58. Tran, L. Q.; Li, J.; Neuville, L. J. Org. Chem. 2015, 80, 6102.
59. Grenda, V. J.; Jones, R. E.; Gal, G.; Sletzinger, M. J. Org. Chem. 1965, 30, 259.
60. Huang, J.; He, Y.; Wang, Y.; Zhu, Q.; Chem. Eur. J. 2012, 18, 13964.
61. Alla, S. K.; Kumar, R. K.; Sadhu, P.; Punniyamurthy, T. Org. Lett. 2013, 15, 1335.
62. Chi, Y.; Zhang, W. X.; Xi, Z. Org. Lett. 2014, 16, 6274.
63. 謝宗翰論文，國立臺灣師範大學化學所，2013年