[发明专利]一种芳基三唑啉酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备芳基三唑啉酮的方法，具体涉及一种使用含氧气体或过氧化氢溶液在催化剂下氧化脱氢得到芳基三唑啉酮的方法。

背景技术

芳基三唑啉酮(芳基-1，2，4-三唑啉-5-酮，芳基三唑啉酮)是一种重要的合成中间体，可以用于农药、人体用药的合成，例如可以作为除草剂甲磺草胺的中间体，其结构式如下：

现有技术中公开的芳基三唑啉酮的制备方法较多，比较常用的方法是以芳基三唑烷酮为原料，经次氯酸盐氧化得到芳基三唑啉酮。例如，专利CN1079963A公开了一种在叔丁醇中形成三唑啉酮的方法，以芳基三唑烷酮为原料，与次卤酸或其盐或卤素反应，然后蒸馏脱溶、过滤洗涤，得到4，5-二氢-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。该方法可以得到合格的三唑啉酮，但是所得收率较低，约60～93％，反应过程中使用了含卤素的产品，有一定的气味和危险性，所得滤液中也含有卤离子，滤液不容易处理，这样势必会使生产过程中对环境造成很大的污染。专利CN1457338A公开了一种制备芳基三唑啉酮的方法，包括了使用过氧化氢和氧为氧化剂进行氧化得到产品的步骤，但是所用催化剂均为含金属或重金属的盐，产生了大量含金属或重金属离子的废液，对环境造成很大的污染，收率为87～93％。

考虑到经济及环境方面的因素，寻找一种低成本、经济环保、减轻环境污染的制备工艺是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种芳基三唑啉酮的制备方法，以克服现有采用次卤酸、次卤酸盐为氧化剂或以氧为氧化剂、以含金属化合物为催化剂造成的废水处理困难、污染问题严重的问题。

本发明以芳基三唑烷酮为原料，采用非金属催化剂和非卤素氧化剂，常压或加压下进行氧化得芳基三唑啉酮类化合物，该方法具有对环境友好、工艺简单、反应收率高等优点，具体技术方案如下：

一种芳基三唑啉酮的制备方法，其特征是：以芳基三唑烷酮为原料，以非卤素化合物为氧化剂，以活性炭为催化剂，经氧化反应制得芳基三唑啉酮；

所述芳基三唑烷酮的结构式如下式Ⅰ所示，所述芳基三唑啉酮的结构式如下式Ⅱ所示；式中，Xn表示苯环上连接有n个X基团，X为卤素、羟基、硝基、胺基、-NHSO₂R′、烷基、-N(SO₂R′)₂、-N(R′)SO₂R〃或,其中R₁、R′和R〃均选自C₁-C₄的烷基，R₂为二氟甲基或H，n＝0，1，2或3；当n≥2时，X相同或不同；

上述制备方法中，所述芳基三唑啉酮包括以下结构式的化合物：

。上述结构式中，A₁-K₁、A₂-K₂表示的是各化合物结构式的编号。

上述制备方法中，所用活性炭优选为具有下述性能参数的活性炭：活性炭的比表面积为1000-3000m²/g。

上述制备方法中，进一步的，活性炭优选比表面积为2000-3000m²/g。

更优选的，活性炭中主要含孔径为0.5nm～3.0nm的微孔。

本发明优选比表面积或/和微孔的活性炭可以从市场上购买，也可以通过现有公开的方法自行制备具有上述性能参数的活性炭。

上述制备方法中，所述氧化剂为H₂O₂溶液或含氧气体。

上述氧化剂中，H₂O₂溶液的浓度为15～50wt％，优选为27.5～50wt％。

上述氧化剂中，所述含氧气体为空气、富氧空气或纯氧气，优选为纯氧气。

上述制备方法中，氧化剂为含氧气体时，芳基三唑烷酮与氧化剂的摩尔比为1:0.5～1:1.0；氧化剂为H₂O₂溶液时，三唑烷酮与H₂O₂的摩尔比为1:1～1:2。

上述制备方法中，芳基三唑烷酮与催化剂的质量比为1:0.02～1:0.05。