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Direct functionalization of benzylic C-H bond using pai-benzylpalladium system in water.

Research Project

Project/Area Number 19K07003
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

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

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsパラジウム / 水 / ベンジル化 / 多成分連結反応 / 炭素-水素結合活性化 / イサト酸無水物 / ベンジルアルコール / キナゾリノン / イミダゾキノリン / 炭素ー水素結合活性化 / C-H結合活性化 / 脱水 / 環境調和
Outline of Research at the Start

水を溶媒とすることによって「不活性なベンジルアルコール」から水中で機能するπ-ベンジルパラジウム錯体を調製し、様々なベンジル化反応へ応用する。本法は、有機溶媒を用いた従来法では達成することができない革新的な分子変換手法であり、創薬を指向したビルディングブロックの構築に貢献する。さらに、化学物質を合成する際に必要な限りある資源・エネルギーおよび反応工程の無駄を無くし、創薬研究を持続的に発展させるための高い原子効率かつ廃棄物削減(副生成物は水のみ)を実現する環境調和型合成法である。

Outline of Final Research Achievements

We demonstrate the direct use of benzylic alcohols for a multicomponent reaction of readily available isatoic anhydrides with amines in water, which is a synthetic route for the direct construction of a series of 2-aryl quinazolinones.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

資源・エネルギーおよび工程の無駄を無くし、創薬研究を持続的に発展させるために、環境に配慮した新しい触媒的な複素環構築法の開発は必須となる。例えば、これまでの多成分連結反応によるキナゾリノン合成は、有機溶媒中「イサト酸無水物、アルデヒドおよびアミン」の3成分に酸化剤を加えることによって行われるが、有機溶媒や毒性の高い酸化剤の使用といった改善すべき課題がある。今回、アルデヒドの代わりにその前駆体であるベンジルアルコールをそのまま利用できる水を溶媒とした新しい合成手法を開発した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Direct Use of Benzylic Alcohols for Multicomponent Synthesis of 2-Aryl Quinazolinones Utilizing the π-Benzylpalladium(II) System in Water2021

    • Author(s)
      Hikawa, H.; Nakayama, T.; Takahashi, M.; Kikkawa, S.; Azumaya, I.
    • Journal Title

      Adv. Synth. Catal.

      Volume: 363 Issue: 16 Pages: 4075-4084

    • DOI

      10.1002/adsc.202100535

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water-promoted dehydrative coupling of 2-aminopyridines in heptane via a borrowing hydrogen strategy.2021

    • Author(s)
      Nakayama, T.; Hikawa, H.; Kikkawa, S.; Azumaya, I.
    • Journal Title

      RSC Adv.

      Volume: 11 Issue: 37 Pages: 23144-23150

    • DOI

      10.1039/d1ra04118e

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 1.A Borrowing Hydrogen Strategy for Dehydrative Coupling of Aminoisoquinolines with Benzyl Alcohols in Water.2020

    • Author(s)
      Hikawa, H.; Tan, R.; Tazawa, A.; Kikkawa, S.; Azumaya, I.
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: - Issue: 5 Pages: 539-547

    • DOI

      10.1002/ejoc.201901606

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 4.Platinum(II)-catalyzed dehydrative C3-benzylation of electron-deficient indoles with benzyl alcohols.2019

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

      Org. Chem. Front.

      Volume: 6 Issue: 17 Pages: 3150-3157

    • DOI

      10.1039/c9qo00831d

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 水中におけるPd触媒を用いた多成分連結反応によるキナゾリノン合成2022

    • Author(s)
      氷川 英正、中山 拓、高橋 牧子、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第142年会(名古屋)
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 無極性溶媒中二価Pdにより触媒されるトリアリールオキサゾール類合成法の開発2022

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      中山 拓、氷川 英正、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第142年会(名古屋)
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    • Organizer
      日本薬学会第142年会(名古屋)
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      遠田 知克、中山 拓、氷川 英正、吉川 晶子、東屋 功
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      日本薬学会第142年会(名古屋)
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      原田 翔伍、氷川 英正、 中山 拓、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会141年会(広島)
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  • [Presentation] 水中におけるPd触媒を用いたaminoisoquinoline類のN-ベンジル化反応2021

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      氷川 英正、丹 里衣、田澤 葵、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会141年会(広島)
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      日本薬学会第140年会(京都)
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      山口 歩、氷川 英正、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第140年会(京都)
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      田岡 且行、中山 拓、氷川 英正、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第140年会(京都)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 水中におけるPd触媒を用いたイサト酸無水物の脱水型連続反応2020

    • Author(s)
      佐藤 彰人、高橋 牧子、氷川 英正、吉川 晶子、東屋 功
    • Organizer
      日本薬学会第140年会(京都)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Gold(III)-Catalyzed Decarboxylative C3-Benzylation of Indole-3-carboxylic Acids with Benzylic Alcohols in Water2019

    • Author(s)
      H. Hikawa, F. Kotaki, S. Kikkawa, I. Azumaya
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (27 ISHC)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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