一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法与流程

本发明涉及一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，属于有机合成。

背景技术：

1、电池在快速充放电时电解液极易产生温度的变化，因而造成了不稳定因素，电解液分解，分解的产物会侵蚀电极材料，还会影响sei膜的形成，进而影响电池寿命。3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮可以用作电池电解液添加剂，可以提高电池的高温储存和循环性能，另外，3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮还具有其他的用途，比如可以用于医药、农药、聚合物改良、有机合成中间体等。

2、现有技术制备3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮类化合物的路线主要是使用彻底分离和干燥的苯甲羟肟酸纯品与n,n’-羰基二咪唑进行环化制得，比如：中国专利申请cn111848321a、cn113754608a、cn112514131a和美国专利申请us20200392091a1中公开的方法都是以苯甲羟肟酸与羰基二咪唑为原料合成产品。但是这种方法对原料质量要求较高，反应步骤繁琐，原材料价格较高，且会产生大量废溶剂以及较难处理的咪唑盐酸盐废水等废弃物。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，所述制备方法为一锅法反应，无需分离中间体，操作简单，反应条件温和，且原料廉价易得，适于产业化应用。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，所述的制备方法为：

3、s1、惰性气体保护下，碱性条件下，苯甲酸衍生物与盐酸羟胺反应得到含苯甲羟肟酸的体系；所述苯甲酸衍生物为，r选自羟基、卤素基团、-o-cnh2n+1中的任意一种，n为1-5的自然数；

4、s2、在步骤s1反应后含苯甲羟肟酸的体系与三光气进行反应，反应结束后，经后处理得到3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮。

5、进一步的，步骤s1中，反应温度为0-50℃；步骤s2中，反应温度为0-25℃。

6、进一步的，所述苯甲酸衍生物、盐酸羟胺和三光气的摩尔比为1：（1-1.2）：（0.3-0.4）。

7、进一步的，步骤s1中使用的碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。

8、优选的，步骤s1中使用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

9、进一步的，当r为卤素基团时，步骤s1中，当碱为一元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（3.2-4）；当碱为二元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（1.6-2）。

10、进一步的，当r为羟基或-o-cnh2n+1时，步骤s1中，当碱为一元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（2.2-3）；当碱为二元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（1.1-1.5）。

11、进一步的，所述的苯甲酸衍生物为苯甲酸、苯甲酰氯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯中的任意一种。

12、进一步的，步骤s2反应结束后，将体系温度降至0-5℃，加入弱碱，将体系的ph调至弱碱性，然后水洗、分液、重结晶、干燥，得到3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮产品。

13、进一步的，所述弱碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的任意一种；加入弱碱后，将体系的ph调至7-8。

14、进一步的，所述分液操作后，向有机相中加入正庚烷析出固体，然后固液分离、干燥得到3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮产品。

15、本发明的有益效果是：

16、本发明所述3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，以苯甲酸衍生物为原料与盐酸羟胺在碱性条件下制得苯甲羟肟酸后，直接与三光气进行反应制备3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮；该路线为一锅法反应，无需分离和干燥中间体，简化了操作步骤，且大量减少了废水、废溶剂等废弃物的产生，可以直接得到电子级的产品，满足锂电池应用要求。

17、本发明所述制备方法使用三光气为反应原料，无需使用n,n’-羰基二咪唑，避免产生较难处理的咪唑盐酸盐废水；而且本发明所述制备方法使用的原料廉价易得，生产3成本低，经济效益较高；操作简单，反应条件温和，且原料廉价易得，适于产业化应用。

技术特征：

1.一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：

2.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，步骤s1中，反应温度为0-50℃；步骤s2中，反应温度为0-25℃。

3.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，所述苯甲酸衍生物、盐酸羟胺和三光气的摩尔比为1：（1-1.2）：（0.3-0.4）。

4.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，步骤s1中使用的碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，当r为卤素基团时，步骤s1中，当碱为一元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（3.2-4）；当碱为二元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（1.6-2）。

6.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，当r为羟基或-o-cnh2n+1时，步骤s1中，当碱为一元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（2.2-3）；当碱为二元碱时，盐酸羟胺和碱的摩尔比为1：（1.1-1.5）。

7.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，所述的苯甲酸衍生物为苯甲酸、苯甲酰氯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯中的任意一种。

8.根据权利要求1所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，步骤s2反应结束后，将体系温度降至0-5℃，加入弱碱，将体系的ph调至弱碱性，然后水洗、分液、重结晶、干燥，得到3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮产品。

9.根据权利要求8所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，所述弱碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的任意一种；加入弱碱后，将体系的ph调至7-8。

10.根据权利要求8所述一种3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮的制备方法，其特征在于，所述分液操作后，向有机相中加入正庚烷析出固体，然后固液分离、干燥得到3-苯基-1,4,2-二恶唑-5-酮产品。

技术总结
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种3‑苯基‑1,4,2‑二恶唑‑5‑酮的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：S1、惰性气体保护下，碱性条件下，苯甲酸衍生物与盐酸羟胺反应得到含苯甲羟肟酸的体系；所述苯甲酸衍生物为，R选自羟基、卤素基团、‑O‑C<subgt;n</subgt;H<subgt;2n+1</subgt;中的任意一种，n为1‑5的自然数；S2、在步骤S1反应后含苯甲羟肟酸的体系与三光气进行反应，反应结束后，经后处理得到3‑苯基‑1,4,2‑二恶唑‑5‑酮。所述制备方法为一锅法反应，无需分离中间体，操作简单，反应条件温和，且原料廉价易得，适于产业化应用。

技术研发人员：赵青山,冯绍全,李军,潘持晟,李宏洋,孙金鹏
受保护的技术使用者：烟台海川化学制品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15