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Development of Photoinduced Functionalization via Cleavage of Unreactive Aromatic C-N Bond

Research Project

Project/Area Number 22K14684
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Sekine Kohei  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (30843148)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords芳香族アミン / アルケン / ボリル化 / 二官能基化 / 炭素-窒素結合切断 / 有機光反応 / 光誘起電子移動 / ラジカルカチオン / アミノラジカル
Outline of Research at the Start

従来困難であった分子変換法の開発は新しい有機合成戦略の創出につながる。芳香族アミン類は豊富に存在するため、その炭素-窒素結合の切断を伴う官能基化反応は有用な変換手法となりうる。しかし、直接的な炭素-窒素結合の変換は、炭素-窒素結合の結合解離エネルギーが大きいため困難である。本研究では、光エネルギーを利用して、芳香族アミンの炭素-窒素結合の切断を伴う分子変換法を開発する。

Outline of Final Research Achievements

The transformations of aromatic amines via C-N bond cleavage were investigated. The divergent deaminative borylation and hydrodeamination of primary aromatic amines were developed. These transformations can be switched by the reaction conditions. Furthermore, based on the plausible reaction mechanism of the borylation, we have developed the difunctionalization of alkenes using aromatic amine derivatives as bifunctional reagents. The research provided the possibility of the development of the C-C bond forming reactions via C-N bond cleavage.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

工業的に生産され、豊富に存在する芳香族アミン類を原料とした有機反応の合成的利用価値は高い。本研究では、これまで高難度であり変換手法が限定的であった芳香族炭素-窒素結合の切断を伴う反応の開発し、芳香族アミン類を資源とする新しい分子変換技術の創出への可能性を示した。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Carbamoylarylation of Alkenes with N-Aryl Oxamic Acids Involving 1,4-Aryl Migration Via C(aryl)-N Bond Cleavage2024

    • Author(s)
      Akira Shiozuka, Di Wu, Kyohei Kawashima, Toshifumi Mori, Kohei Sekine, Yoichiro Kuninobu
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 14 Issue: 8 Pages: 5972-5977

    • DOI

      10.1021/acscatal.4c00523

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bifunctional 1-Hydroxypyrene-Photocatalyst for Hydrodesulfurization via Reductive C(Aryl)-S Bond Cleavage2023

    • Author(s)
      Di Wu, Akira Shiozuka, Kyohei Kawashima, Toshifumi Mori, Kohei Sekine, Yoichiro Kuninobu
    • Journal Title

      Orgnic Letters

      Volume: 25 Issue: 18 Pages: 3293-3297

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c01061

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced Divergent Deaminative Borylation and Hydrodeamination of Primary Aromatic Amines2022

    • Author(s)
      Shiozuka Akira、Sekine Kohei、Toki Takumi、Kawashima Kyohei、Mori Toshifumi、Kuninobu Yoichiro
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 24 Issue: 23 Pages: 4281-4285

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c01663

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 可視光駆動型カルバモイルアリール化反応を利用した環状イミドの合成2024

    • Author(s)
      高 汰佑、呉 迪、関根 康平、國信 洋一郎
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] N-アリールオキサミン酸の芳香族炭素-窒素結合切断を鍵とするアルケンのカルバモイルアリール化反応2024

    • Author(s)
      塩塚 朗、呉 迪、川島 恭平、森 俊文、関根 康平、國信 洋一郎
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] N-アリールオキサミン酸を二官能基化剤とするアルキンのカルバモイルアリール化反応2024

    • Author(s)
      岳 高帆、呉 迪、塩塚 朗、関根 康平、國信 洋一郎
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒドロキシピレンの特性を活かした光駆動型脱アルキルチオ化反応2023

    • Author(s)
      関根 康平、呉 迪、塩塚 朗、川島恭平、森 俊文、國信 洋一郎
    • Organizer
      第33回基礎有機化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Bifunctional 1-Hydroxypyrene-Photocatalyst for Hydrodesulfurization via Reductive C(aryl)-S Bond Cleavage2023

    • Author(s)
      Di Wu, Akira Shiozuka, Kohei Sekine, Yoichiro Kuninobu
    • Organizer
      10th Pacific Symposium on Radical Chemistry
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deaminative Borylation and Hydrodeamination of Aromatic Amines via Radical/Radical Ion Intermediates2023

    • Author(s)
      Kohei Sekine, Akira Shiozuka, Takumi Toki, Kyohei Kawashima, Toshifumi Mori, Yoichiro Kuninobu
    • Organizer
      10th Pacific Symposium on Radical Chemistry
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photoinduced Hydrodesulfurization of Alkylthio Group-substituted Aromatic Compounds via C(sp2)-S Bond Cleavage2023

    • Author(s)
      Di Wu, Akira Shiozuka, Kohei Sekine, Yoichiro Kuninobu
    • Organizer
      日本化学会第103回春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 光誘起電子移動を鍵とする 芳香族第一級アミンの脱アミノ化反応の開発2022

    • Author(s)
      土岐 拓未、塩塚 朗、関根 康平、國信洋一郎
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 光誘起電子移動を鍵とする芳香族第一級アミンの炭素-窒素結合切断を伴うボリル化および脱アミノ化反応の開発2022

    • Author(s)
      塩塚朗、関根康平、土岐拓未、川島恭平、森俊文、國信洋一郎
    • Organizer
      第46回有機電子移動化学討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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