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研究生: 曾乾哲
ZENG, Cian-Jhe
論文名稱: 銅金屬催化合成胍與苯併咪唑
Copper-Catalyzed Synthesis of Guanidines and Benzimidazoles
指導教授: 簡敦誠
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 84
中文關鍵詞: 苯併咪唑一價碘化銅催化
英文關鍵詞: guanidine, benzimidazole, copper (I) iodide, catalysis
論文種類: 學術論文
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  • 本論文共分為三個部分:第一與第二部分著重在 cyanamide 化合物的合成應用,以合成 guanidine 與 benzimidazole 化合物為目標。第三部分則是以研究基因修飾核苷酸 5-hydroxymethylcytidine 化合物的合成方法為主。
    在論文第一部分,我們以苯環上具不同取代基的 N-phenylcyanamide 化合物,在一價碘化銅做為催化劑,Xantphos做為配體,與各種一級與二級胺類化合物進行反應,可以合成出一系列的具有雙取代基的 guanidine 化合物。我們的研究提供一個簡便的方法合成 N-alkyl-N’-arylguanidine 化合物。
    論文的第二部分,我們以 o-bromophenylcyanamide 化合物,在一價碘化銅做為催化劑、1,10- phenanthroline 做為配體,和各種一級與二級胺類化合物進行反應,合成環外胺基具取代的 2-aminobenzimidazole 化合物。同時,我們設計一系列中間物反應,證實銅催化合成 2-aminobenzimidazole 化合物的反應機構與區位選擇性。
    論文的第三部分,我們由 cytidine 合成醣上具保護基的 5-cyanocytidine 化合物,希望使用 DIBAL 試劑還原 5-位置的 cyano 官能基,合成 5-hydroxymethylcytidine 化合物。雖然成功合成預期產物,但產率並不佳。因此我們更換合成策略,希望在鹼基 cytosine 5-號位置引進乙烯基,進行氧化裂解的方式合成產物。所以我們以 5-iodouracil 化合物做為模型進行,Heck 反應進行碳-碳鍵的生成,並將成功的實驗條件套用至 5-iodocytidine 化合物,亦成功的合成醣上具保護基 (E)-5-(2’-Methoxycarbonylvinyl)cytidine 產物。

    This thesis contains three parts: In the first and second parts of the thesis , we
    investigated the utilitzation of copper(I) iodide-catalyzed reaction of N-substituted
    cyanamides to systhsize a wide variety of N,N’-disubstituted guanidine and
    2-aminobenzimidazole derivatives. At the same time, In the third part, the synthetic
    approach of an epigenetic DNA base 5-hydroxymethyl-2’-deoxycytidine (5-hmdC),
    was studied.
    In the first part, N-alkyl-N’-arylguanidines could be effectively synthesized
    through the reaction of N-arylcyanamides with various primary and secondary
    alkylamines, under the catalysis of copper (I) iodide and xantphos in DMF. This
    methodology provides a facile access to versatile N,N’-disubstituted guanidine
    derivatives from N-arylcyanamides.
    In the second part, the synthesis of 2-aminobenzimidazole derivatives from the
    reation of o-bromophenylcyanamides with various primary and secondary
    alkylamines, under the catalysis of copper (I) iodide and 1,10-phenanthroline in
    1,4-dioxane was reported. This methodology provides a direct access to
    2-aminobenzimidazole derivatives. Mechanistic investigation including intermediate
    studies helped establish a catalytic cycle and the regiochemistry was addressed based
    on the porposed mechanism.
    In the last part, sugar-protected 5-cyanocytidine was successfully prepared
    from cytidine. The reduction of the 5-cyano group to form 5-hydroxymethylcytidine
    achieved only in a very low yield. Although the synthesis of 5-hydroxymethylcytidine,
    was accomplished, more efficient synthetic approach is yet to be developed.

    縮寫對照表 I 英文摘要 III 中文摘要 IV Part I:銅金屬催化合成 Guanidine 化合物 第一章 1 1-1. 緒論 1 1-2. 合成方法與文獻回顧 3 第二章 結果與討論 5 2-1. Guanidine 化合物的研究動機與合成設計 5 2-2. 結論 10 Part II:銅金屬催化合成 Benzimidazole 化合物 第三章 11 3-1. 緒論 11 3-2. 合成方法與文獻回顧 12 第四章 結果與討論 16 4-1. Benzimidazole 化合物的研究動機與合成設計 16 4-2. 結論 25 Part III:5-Hydroxymethyl-2’-deoxycytidine 化合物合成研究 第五章 26 5-1. 緒論 26 5-2. 製備醣基具保護基的 5-cyanocytidine 化合物 28 5-3. 利用 DIBAL 還原 cyano 官能基合成 5-hmdC 化合物 33 5-4. 利用 Heck 反應合成 5-hydroxymethylcytidine 化合物 34 5-5. 結論 38 第六章 實驗部分 39 6-1. 一般實驗的處理 39 6-2. 儀器設備 39 6-3. 實驗步驟 41 參考文獻 80 附錄:光譜資訊 & Check list 85

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