CN103603007B - 2-n-取代苯并噁唑类化合物的电化学催化合成方法 - Google Patents
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- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
Abstract
本发明涉及一种2-N-取代苯并噁唑类化合物的电化学制备方法。该方法是在单室电解池中，以苯并噁唑类化合物和胺为原料，以卤化物为电催化剂，催化剂的用量为5-20%（摩尔），以有机溶剂为电解液，以冰醋酸为添加剂，反应温度为0-40℃，在电流密度为2-10mA/cm2下恒电流电解，得到2-N-取代的苯并噁唑化合物。本发明方法首次采用间接电解方法合成了2-N-取代的苯并噁唑化合物，避免了价格昂贵且具有潜在爆炸性的过量有机高价碘试剂或其他共氧化剂的使用；也避免了因过量氧化剂或共氧化剂的使用所带来的还原废物的产生。本发明方法不需外加支持电解质，使用工业上普通的试剂和常规的生产条件，反应条件温和，更适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种2-N-取代苯并噁唑类化合物的电化学催化合成方法。
背景技术
2-N-取代苯并噁唑类化合物具有多种生物活性，如5-羟色胺拮抗剂（Bioorg.Med.Chem.Lett.2009,19,1115）是治疗阿尔茨海默病和精神分裂症的潜在靶向药物，该类化合物的合成成为人们关注的焦点。
2-N-取代苯并噁唑类化合物的合成可以通过苯并噁唑衍生物与胺的直接氧化偶联来实现。根据氧化条件的不同，可有两种不同的氧化剂体系：过量氧化剂体系或催化量的氧化剂与共氧化剂组成的催化氧化体系。在过量氧化剂的作用下，Chang等人(Chem.Eur.J.,2011,17,8294-8298）报道了以过量的二醋酸碘苯为氧化剂，合成2-N-取代苯并噁唑类化合物的方法。
在催化量的氧化剂与共氧化剂组成的氧化体系的作用下，苯并噁唑衍生物与胺的直接氧化偶联是合成2-N-取代苯并噁唑类化合物的另一种方法。Nachtsheim等人（Org.Lett.2011,13,3754-3757）报道了在催化量四丁基碘化铵和5倍当量过氧化氢或1.5倍当量过氧化叔丁醇组成的催化氧化体系作用下，合成2-N-取代苯并噁唑类化合物的方法。最近，Bhanage等人（TetrahedronLett.2012,53,3482–3485，TetrahedronLett.,2013,54,1290–1293）分别使用5mol%碘代丁二酰亚胺和2倍当量过氧化氢组成的催化氧化体系以及碘代丁二酰亚胺与2-碘酰苯甲酸催化氧化体系来合成2-N-取代苯并噁唑类化合物的方法。以上方法存在的主要问题如下：
（1）成本高。当采用过量氧化剂体系来合成2-N-取代苯并噁唑类化合物时，由于氧化剂需要大量使用，价格昂贵，并且二醋酸碘苯等有机高价碘类氧化剂存在潜在的爆炸危险、在多数溶剂中溶解性小等缺点；当采用氧化剂与共氧化剂组成的催化氧化体系时，虽然氧化剂是催化剂量，但需要投入化学计量或者过量的共氧化剂，这样也造成了共氧化剂的浪费。
（2）操作复杂。无论是采用氧化剂体系，还是催化氧化体系，在合成2-N-取代苯并噁唑类化合物的同时都会产生等当量的还原产物。反应过程中使用的过量氧化剂或共氧化剂的除去及氧化剂还原后产生的还原产物的分离给反应的后处理带来了困难。
（3）造成环境的污染。过量氧化剂或共氧化剂的使用及氧化剂被还原后产生的还原产物造成了严重的环境问题。
目前，通过恒电流电解方法制备2-N-取代苯并噁唑化合物的方法尚未见国内外文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、操作简便且绿色环保的2-N取代的苯并噁唑化合物的电化学催化合成方法。
本发明所提供的2-N-取代的苯并噁唑化合物的电化学催化合成方法，其步骤是在单室电解池中，以式(II)表示的苯并噁唑类化合物和以式（III）表示的胺为原料，以卤化物为电催化剂，催化剂的用量为5-20%（摩尔），以有机溶剂为电解液，以冰醋酸为添加剂，反应温度为0-40℃，在电流密度为2-10mA/cm2下恒电流电解，得到式(I)表示的2-N-取代的苯并噁唑化合物，
其中R1表示氢、甲基、氯或硝基，R1位于苯并噁唑环的5位或者6位；R2表示氢或烷基；R3表示氢或烷基。
上述卤化物优选碘化物或溴化物。特别优选碘化四丁基铵、碘化四乙基铵、碘化钠、溴化四丁基铵、溴化钠或溴化四乙基铵。更优选碘化四丁基铵或溴化四乙基铵。
上述催化剂的用量优选8-12%（摩尔）。
上述有机溶剂为乙腈、乙醇、三氟乙醇或二氯甲烷。优选乙腈。
上述反应温度优选室温。
上述电流密度优选3-8mA/cm2。
上述电解用的阳极为玻碳电极、石墨电极或铂电极。优选玻碳电极或石墨电极。
本发明方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）本发明方法用阳极氧化代替化学氧化剂氧化，用电子代替化学氧化剂，避免了过量的高价碘试剂或其他氧化剂的使用，只需要催化量的碘化物或溴化物为催化剂，降低了反应成本。
（2）本发明方法用阳极再生氧化剂，避免了过量的高价碘试剂或过量氧化剂产生的还原副产物。后处理无需分离副产物，使得后处理操作更简单。
（3）本发明方法不需要外加支持电解质，避免了过量氧化剂或共氧化剂的大量使用以及由此造成的还原废物的大量形成。使用工业上普通的试剂和常规的生产条件，反应条件温和，更适合于工业化生产。
具体实施方式
实施例1：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：91%。
Whitesolid;86℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):3.70-3.72（m,4H）3.83-3.85(m,4H),7.06(td,J=7.8,1.1Hz,1H),7.06(td,J=7.6Hz,1.0Hz,1H),7.23-7.30(m,1H),7.38-7.40(m,1H).
实施例2：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.2mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：87%。
实施例3：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以石墨电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：77%。
实施例4：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.05mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在3mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：65%。
实施例5：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：66%。
实施例6：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.2mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：68%。
实施例7：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（3mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（1.5mmol）、四丁基碘化铵(0.2mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：63%。
实施例8：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.2mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在3mA/cm2恒定电流下电解，反应温度为40℃。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：67%。
实施例9：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.2mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在3mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：65%。
实施例10：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：53%。
实施例11：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、碘化钠(0.05eq)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：56%。
实施例12：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙醇，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、碘化钠(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：36%。
实施例13：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于三氟乙醇，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、碘化钠(0.05mmol)，以铂电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。电解时TLC检测几乎未生成2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：0。
实施例14：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于二氯甲烷，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：79%。
实施例15：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙醇，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：34%。
实施例16：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基碘化铵（0.1mmol），以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：80%。
实施例17：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基溴化铵（0.1mmol），以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：70%。
实施例18：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基溴化铵（0.1mmol），以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：73%。
实施例19：苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、溴化钠（0.1mmol），以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(4-吗啉基)苯并噁唑。收率：54%。
实施例20：苯并噁唑的电化学催化2-N-吡咯烷基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吡咯烷（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-（1-吡咯烷基）苯并噁唑。收率：43%。
Whitesolid;121℃-122℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):1.99-2.09(m,4H),3.66-3.70(m,4H),7.01(td,J=7.8Hz,1.1Hz,1H),7.17(td,J=7.6Hz,1.1Hz,1H),7.26(m,1H),7.37-7.39(m,1H).
实施例21：苯并噁唑的电化学催化2-N-吡咯烷基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吡咯烷（2.0mmol）、四乙基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-（1-吡咯烷基）苯并噁唑。收率：49%。
实施例22：苯并噁唑的电化学催化2-N-哌啶基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入哌啶（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-（1-哌啶基）苯并噁唑。收率：31%。
Paleyellowsolid;69℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):d1.70-1.75(m,6H),3.68(m,4H),6.99-7.03(m,1H),7.03-7.18(m,1H),7.24-7.26(m,1H),7.35-7.37(m,1H).
实施例23：苯并噁唑的电化学催化2-N-四氢异喹啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入四氢异喹啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(2-1-氢-3,4-二氢异喹啉基)苯并噁唑。收率：64%。
Whitesolid;84℃-85℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):3.02-3.04(m,2H),3.97-3.99(m,2H),4.88(s,2H),7.03-7.07(m,1H),7.18-7.26(m,5H),7.31(d,J=8.0Hz,1H),7.42(d,J=7.6Hz,1H).
实施例24：苯并噁唑的电化学催化2-N-四氢异喹啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入6,7-二甲氧基-四氢异喹啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-(6,7-二甲氧基-2-1-氢-34-二氢异喹啉基)苯并噁唑。收率：64%。
Paleyellowsolid；74℃;1HNMR(400MHz,CDCl3):δ2.95(t,J=5.8Hz,2H),3.89(s,6H),3.97(t,J=6.0Hz,2H),4.81(s,2H);6.68-6.69(m,2H),7.04-7.06(m,1H),7.19(td,J=7.6Hz,1.3Hz,1H),7.29-7.31(m,1H),7.39-7.41(m,1H).
实施例25：5-甲基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将5-甲基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-5-甲基苯并噁唑。收率：96%。
Paleyellowsolid;112℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):2.41(s,3H),3.69-3.71(m,4H),3.82-3.85(m,4H),6.86(d,J=8.4,1H),7.15(d,J=8.0,1H),7.19(s,1H).
实施例26：5-甲基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将5-甲基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-5-甲基苯并噁唑。收率：78%。
实施例27：5-甲基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将5-甲基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基碘化铵(0.1mmol)，以石墨电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-5-甲基苯并噁唑。收率：72%。
实施例28：5-氯苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将5-氯苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-5-氯苯并噁唑。收率：97%。
Paleyellowsolid;102℃-103℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):3.70-3.75(m,4H),3.82-3.85(m,4H),7.01-7.03(m,1H),7.17(d,J=8.4Hz,1H),7.34(d,J=2.0Hz,1H).
实施例29：5-氯苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将5-氯苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-5-氯苯并噁唑。收率：89%。
实施例30：5-硝基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将5-硝基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-5-硝基苯并噁唑。收率：42%。
Yellowsolid;131℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):3.78(s,4H),3.86(d,J=4.8Hz,4H),7.35(d,J=8.8Hz,1H),8.05(d,J=8.8Hz,1H),8.21(s,1H).
实施例31：6-甲基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-甲基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-甲基苯并噁唑。收率：87%。
Whitesolid;112℃-113℃:1HNMR(400MHz,CDCl3)：2.43(s，3H)，3.69-3.72(m，4H)，3.83-3.85(m,4H),7.02(d,J=7.6,1H),7.11(s,1H),7.27-7.29(m,1H).
实施例32：6-甲基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-甲基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基溴化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-甲基苯并噁唑。收率：63%。
实施例33：6-甲基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-甲基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基溴化铵(0.1mmol)，以石墨电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-甲基苯并噁唑。收率：70%。
实施例34：6-氯苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-氯苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-氯苯并噁唑。收率：86%。
Paleyellowsolid;130℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)：3.72-3.74(m,4H),3.83-3.86(m,4H),7.18-7.20(m,1H),7.29-7.31(m,2H).
实施例35：6-氯苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-氯苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-氯苯并噁唑。收率：83%。
实施例36：6-氯苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-氯苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四乙基碘化铵(0.1mmol)，以石墨电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-氯苯并噁唑。收率：76%。
实施例37：6-硝基苯并噁唑的电化学催化2-N-吗啉基胺化
在50mL的单室电解池中，将6-硝基苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入吗啉（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-硝基苯并噁唑。收率：30%。
Yellowsolid;138℃；1HNMR(400MHz,CDCl3)：3.78-3.81(m，4H)，3.85-3.88(m，4H)，7.36(d,J=8.8,1H),8.16(d,J=2.4,1H),8.19-8.22(m,1H).
实施例38：苯并噁唑的电化学催化2-N-二苄基胺化
在50mL的单室电解池中，将苯并噁唑（1.0mmol）溶于乙腈，然后加入冰醋酸（5mmol），在室温搅拌下，加入二苄胺（2.0mmol）、四丁基碘化铵(0.1mmol)，以玻碳电极为阳极、铁片为阴极，在6mA/cm2恒定电流下电解。当原料反应完时，停止电解，脱去溶剂，用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸钠溶液洗三次，经柱层析分离，得到2-N-6-硝基苯并噁唑。收率：30%。
Yellowsolid;81℃-82℃；1HNMR(400MHz,CDCl3):d4.74(s,4H),7.06-7.09(m,1H),7.21-7.25(m,1H),7.28-7.39(m,1H),7.41-7.46(m,1H).
Claims (8)
1.一种2-N-取代的苯并噁唑化合物的电化学催化合成方法，其步骤是在单室电解池中，以式(II)表示的苯并噁唑类化合物和以式(III)表示的胺为原料，以卤化物为电催化剂，催化剂的用量为5-20％(摩尔)，以有机溶剂为电解液，以冰醋酸为添加剂，反应温度为0-40℃，在电流密度为2-10mA/cm2下恒电流电解，得到式(I)表示的2-N-取代的苯并噁唑化合物，
其中R1表示氢、甲基、氯或硝基，R1位于苯并噁唑环的5位或者6位；R2表示氢或烷基；R3表示氢或烷基，所述的卤化物为碘化四丁基铵、碘化四乙基铵、碘化钠、溴化四丁基铵、溴化钠或溴化四乙基铵。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述的卤化物为碘化四丁基铵或溴化四乙基铵。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述的催化剂用量为8-12％(摩尔)。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙腈、乙醇、三氟乙醇或二氯甲烷。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙腈。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于所述的电流密度为3-8mA/cm2。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于所述的电解用的阳极为玻碳电极、石墨电极或铂电极。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于所述的电解用的阳极为玻碳电极或石墨电极。
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