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Pd-catalyzed dehydrative transformation using C-H bond activation in water.

Research Project

Project/Area Number 16K08179
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

HIKAWA Hidemasa  東邦大学, 薬学部, 准教授 (20550619)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsパラジウム / ベンジル化 / ベンジルアルコール / 水 / 環境負荷低減型 / 炭素-水素結合活性化 / 脱水型ベンジル化 / グリーンケミストリ- / グリーンケミストリー / ベンゾイミダゾール / フェニレンジアミン / 脱水
Outline of Final Research Achievements

A strategy for the palladium-catalyzed dehydrative tandem benzylation of 2-morpholinoanilines with benzyl alcohols has been developed. This cascade reaction is devised as a straightforward and efficient synthetic route for N-(1,2-diphenylethyl)-2-morpholinoanilines in moderate to good yields.
Furthermore, a greener borrowing hydrogen methodology using the pai-benzylpalladium system, which offers an efficient and environmentally friendly dehydrative N-monobenzylation of 2-aminopyridines with non-activated benzylic alcohols in the absence of base also has been developed. This simple protocol can be achieved under mild conditions in an atom-economic process, affording the desired products in moderate to excellent yields.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ベンジルアルコールをベンジル化剤として用いるためにはハロゲン化物などを経由する多段階が必要であり、かつ副生成物として化学量論量以上の塩廃棄物が生成する。本法はアルコールから脱水のみによって目的物が得られる原子効率・環境面の両方に優れた方法である。さらに、本研究はこれまでの常識に従い有機溶媒中で実施しても達成することはできない。すなわち、反応場としての水の特性(疎水効果や高い水素結合能)を積極的に利用することにより達成できる独創性の高い課題である。さらに不活性な結合(炭素-水素結合)の活性化を鍵とした短行程合成を目指す分子変換反応の実現に大きく貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Gold(III)-Catalyzed Decarboxylative C3-Benzylation of Indole-3-carboxylic Acids with Benzylic Alcohols in Water2019

    • Author(s)
      Hikawa, Hidemasa; Kotaki, Fumiya; Kikkawa, Shoko; Azumaya, Isao
    • Journal Title

      Journal of Organic Chemistry

      Volume: 84 Issue: 4 Pages: 1972-1979

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b02947

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gold(III)/Sodium Diphenylphosphinobenzene-3-sulfonate (TPPMS) Catalyzed Dehydrative N-Benzylation of Electron-Deficient Anilines in Water2019

    • Author(s)
      Hikawa, Hidemasa; Matsumoto, Mika; Tawara, Sayoko; Kikkawa, Shoko; Azumaya, Isao
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: - Issue: 13 Pages: 2729-2736

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611519

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A borrowing hydrogen methodology: palladium-catalyzed dehydrative N-benzylation of 2-aminopyridines in water2018

    • Author(s)
      Hikawa, Hidemasa; Imamura, Hirokazu; Kikkawa, Shoko; Azumaya, Isao
    • Journal Title

      Green Chemistry

      Volume: 20 Issue: 13 Pages: 3044-3049

    • DOI

      10.1039/c8gc01028e

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium-catalyzed dehydrogenation of benzyl alcohols for construction of 2-arylbenzimidazoles “on water”.2018

    • Author(s)
      Hikawa H.; Ichinose R.; Kikkawa S.; Azumaya I.
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 7 Issue: 2 Pages: 416-423

    • DOI

      10.1002/ajoc.201700618

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A palladium-catalyzed dehydrative N-benzylation/C-H benzylation cascade of 2-morpholinoanilines on water.2018

    • Author(s)
      Hikawa H.; Ichinose R.; Kikkawa S.; Azumaya I.
    • Journal Title

      Green Chem.

      Volume: 20 Issue: 6 Pages: 1297-1305

    • DOI

      10.1039/c7gc03780e

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cobalt(II)/TPPMS-Catalyzed Dehydrative Nucleophilic Substitution of Alcohols in Water.2016

    • Author(s)
      H. Hikawa, Y. Ijichi, S. Kikkawa, I. Azumaya
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: - Issue: 3 Pages: 465-468

    • DOI

      10.1002/ejoc.201601501

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cationic palladium(II)-catalyzed dehydrative nucleophilic substitutions of benzhydryl alcohols with electron-deficient benzenethiols in water2016

    • Author(s)
      H. Hikawa, Y. Machino, M. Toyomoto, S. Kikkawa, I. Azumaya
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 14 Issue: 29 Pages: 7038-7045

    • DOI

      10.1039/c6ob01140c

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 水中での金触媒を用いたインドール-3-カルボン酸の脱炭酸的ベンジル化反応2019

    • Author(s)
      氷川 英正, 古滝 史弥, 吉川 晶子, 東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水中における金触媒を用いた電子不足なアニリン類の脱水型C-ベンジル化反応2019

    • Author(s)
      馬生 聡大, 氷川 英正, 吉川 晶子, 東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水を溶媒としたベンジルアルコールの触媒的脱水素化反応を経由するベンゾイミダゾールの合成2018

    • Author(s)
      氷川 英正, 一之瀬 理沙, 吉川 晶子, 東屋 功
    • Organizer
      日本プロセス化学会2018サマーシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水溶性パラジウム触媒を用いた脱水型ベンジル化反応の開発2018

    • Author(s)
      氷川 英正
    • Organizer
      第62回日本薬学会関東支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 水を溶媒としたベンジルアルコールの触媒的脱水素化反応を経由するベンゾイミダゾールの合成2018

    • Author(s)
      氷川 英正, 一之瀬 理沙, 吉川 晶子, 東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第138年会 (金沢)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Borrowing hydrogen機構に基づく2-アミノピリジンのN-ベンジル化反応2018

    • Author(s)
      中山 拓, 吉川 晶子, 氷川 英正, 東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第138年会 (金沢)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 水中でのCo(II)/TPPMS 触媒を用いたアルコールの脱水型置換反応2017

    • Author(s)
      ◎氷川 英正, 伊地知 由紀子, 吉川 晶子, 東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-25
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 東邦大学 教育・研究業績データベース

    • URL

      https://gyoseki.toho-u.ac.jp/thuhp/KgApp?kyoinId=ymdogmoiggy

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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