综述：关于2-氨基苯并唑的综合性研究：合成、金属配合物及其生物应用

《Inorganic Chemistry Communications》：Comprehensive review on 2-Aminobenzazoles: Synthesis, metal complexes and biological applications

本文综述了2-氨基苯并唑（2-ABZs）及其金属配合物的合成策略、结构多样性及生物活性，探讨配体设计与金属选择对物化性质及药理效能的影响，并展望了绿色合成与计算设计在未来的应用前景。

　　

Mohamed Abdel-Megid、R. Fouad、Omima M.I. Adly、Magdy A. Ibrahim、A.A.M. Farag、Nadeem Raza、Tarek A. Yousef

沙特阿拉伯利雅得伊玛目穆罕默德·伊本·沙特伊斯兰大学（IMSIU）理学院化学系

摘要

2-氨基苯并唑（2-ABZs）是一类具有特殊性质的杂环化合物，因其广泛的药理活性而受到广泛关注，包括抗菌、抗氧化、抗癌和酶抑制作用。它们独特的结构框架同时含有氮原子和氧原子（或硫原子），这使得它们能够进行多种化学修饰，并与过渡金属高效结合。这种多功能性使2-ABZs成为开发生物活性和多功能材料的理想骨架。基于这些特性，将2-氨基苯并唑结构单元引入金属配合物中已成为提高生物疗效和调节电子行为的一种有前景的方法。这类配合物通常由Schiff碱、偶氮-Schiff碱或酰胺类配体衍生而来，与游离配体相比，它们表现出更好的稳定性、氧化还原活性和药理性能。最新研究表明，金属配位显著改变了苯并唑核心的电子分布，从而增强了其治疗潜力。本综述总结了2-ABZ及其金属配合物在合成、结构多样性和生物医学应用方面的最新进展，强调了配体设计和金属选择对其物理化学和生物学性质的影响。

引言

氨基杂环化合物是一类重要的有机化合物，构成了许多天然产物和药物的核心。其中，2-氨基苯并唑（2-ABZs）由于其结构多样性和广泛的生物活性，在药物化学和药物发现中成为备受关注的骨架。2-ABZ的结构由一个苯环与一个五元杂环（如噻唑、咪唑或噁唑）在4,5位融合而成，并在2位含有一个氨基。这一氨基官能团具有高度反应性，为结构多样化和与各种药效基团的结合提供了有利条件[1]、[2]。2-ABZs还可以以烯胺类互变异构形式存在（图1），这一特性影响了它们的化学反应性和稳定性。此外，苯环和杂环之间的π电子扩展离域赋予了它们芳香性，显著影响了它们的电子性质和合成转化中的反应性[3]、[4]。 在分子水平上，2-氨基苯并唑衍生物能够参与多种非共价相互作用，包括氢键（作为供体和受体）、硫属元素键以及与生物靶标中氨基酸残基的π–π或范德华相互作用，从而促进靶标结合和抑制活性[5]、[6]。由于其广泛的药理活性，基于苯并唑的化合物在抗癌、抗炎、抗氧化、抗惊厥、抗结核、抗真菌、杀虫和防腐等方面具有广泛应用，同时也在配位化学中发挥作用[7]、[8]、[9]。 2-氨基苯并唑衍生物常见于多种天然产物和药理活性化合物中。它们的广泛生物和治疗性质引起了药物化学和合成化学研究人员的极大兴趣[10]。如图1所示，已经开发出几种代表性的生物活性2-氨基苯并唑衍生物：化合物A（苯并噁唑衍生物）作为一种强效的食欲素受体拮抗剂用于治疗失眠[11]；化合物B（苯并噁唑衍生物）作为选择性的人类微粒体前列腺素E合成酶-1（mPGES-1）抑制剂用于抗炎治疗[12]；化合物C（苯并噻唑衍生物）是一种新型杀真菌剂[13]；化合物D（苯并咪唑衍生物）对导致疟疾的恶性疟原虫的无性繁殖阶段具有活性[14]。 此外，2-氨基苯并唑（2-ABZs）在设计和合成具有明确药理用途的杂化分子中充当多功能构建块[15]、[16]、[17]。2-氨基苯并唑的核心为金属离子提供了多个潜在的配位位点，包括外环的氨基氮和内环的杂原子（例如苯并噻唑中的硫、苯并噁唑中的氧或苯并咪唑中的氮）。从2-ABZs衍生的Schiff碱配体及其相应的过渡金属配合物因其多功能性而受到广泛关注。这些系统被用作染料和颜料、催化剂、有机合成中间体以及聚合物稳定剂，并展现出多种生物活性，如抗真菌、抗菌、抗疟疾、抗增殖、抗炎和退热效果[18]、[19]、[20]。此外，某些苯并唑衍生物还被用作腐蚀抑制剂[21]、[22]以及聚合物化学和染料制造中的催化剂[23]、[24]、[25]。基于我们之前关于2-取代苯并噁唑和苯并噻唑衍生物的环境友好合成路线及其生物评估的研究[26]，本综述重点介绍了含有2-氨基苯并唑骨架的金属配合物的最新合成进展及其相关生物性质。

2-氨基苯并唑及其衍生物的合成策略

2-氨基苯并唑（2-ABZs）及其N-取代衍生物的合成通常涉及先构建苯并唑环，然后在2位引入氨基，或者直接对预先制备的苯并唑骨架进行功能化。已经报道了多种合成策略，每种策略都有其独特的优势和局限性[27]、[28]、[29]、[30]、[31]。常见的方法包括使用2-取代的苯胺、芳基脲或硫脲衍生物等。

2-氨基苯并唑金属配合物的光谱表征

光谱技术在2-氨基苯并唑衍生物金属配合物的结构表征中起着关键作用。这些方法提供了关于配体配位模式、电子结构和金属中心几何形状的重要信息。特别是傅里叶变换红外（FTIR）光谱常用于通过特征振动带的位移来识别官能团和检测配位情况，而核磁共振（NMR）

生物活性

已进行了全面的文献综述，以研究2-氨基苯并唑、苯并唑衍生的Schiff碱及其相应金属配合物的生物活性。

结论

本综述强调了苯并唑骨架在治疗剂开发中的关键作用。2-氨基苯并唑表现出广泛的生物活性，在苯并唑上形成C-N键在有机合成中引起了广泛关注。本综述总结了2-氨基和2-取代氨基苯并唑的各种合成策略，包括过渡金属催化和无需金属的直接C2氨基化方法等。

未来展望

尽管2-氨基苯并唑（2-ABZs）及其金属配合物在合成和生物医学应用方面取得了显著进展，但仍有一些有前景的研究方向。开发更环保和可持续的合成策略（如可回收催化剂、无溶剂方法和节能技术）将提高环境兼容性和可扩展性。未来的研究应侧重于利用计算工具支持合理的配体设计。

CRediT作者贡献声明

Mohamed Abdel-Megid：撰写——综述与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、项目管理、方法学、研究、资金获取、数据分析、概念化。 R. Fouad：撰写——综述与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、项目管理、方法学、研究、数据分析、概念化。 Omima M.I. Adly：撰写——综述与编辑、撰写——初稿

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了伊玛目穆罕默德·伊本·沙特伊斯兰大学（IMSIU）科研处的支持和资助（项目编号IMSIU-DDRSP2601）。

Mohamed Abdel-Megid 1958年出生于埃及吉萨。他分别于1980年和1984年在艾因-沙姆斯大学教育学院获得物理学和化学学士学位，1984年在同一大学科学学院获得化学学士学位，1987年获得有机化学硕士学位，1991年获得博士学位。1992年至1997年他在巴林教育部担任科学专家。2012年至2022年，他担任有机化学教授。