Способ получения индола Советский патент 1976 года по МПК C07D209/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДОЛА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения индола.

Известен способ получения индола из о-этиланилина : каталитической дегидроилклизацией в присутствии воздуха и водяного пара. В качестве дегщфирующего катализатора применяют активированную двуокись кремния.

Выход индола 42% при 60,5%-ной степени преврацения о-этиланилина.

Цель изобретения - повышение выхода индола.

Согласно изобретешпо о-этиланилин или образовав1шшся в качестве песочного продукта о-аминостирол без подачи кислорода или содержащего кислород газа подвергают каталитической депздроциклизации в присутствии водяного пара и катализатора, содержащего по меньшей мере одно соединение щелочного металла и/или щелочноземельного металла и по меньшей мере одну окись и/или ангидрид и/или соединения элементов железа, кобальта, хрома, ванадия, титана, цинка, меди или циркония. В качестве соединения щелочного металла применяют соединение калия, а в качестве соединения щелочноземельного металла - соединение бария.

Ниже даны примеры применяемых согласно изобретению катализаторов.

Соотношение компонентов,

вес.7о

«

РегОз-КзСОз- -VjOj 74,5:20:2:3,5 РегОз - КгСОз -СггОз - СОз04 - 46,3;26,2:2,5: Портлаидцемеиг: 5,0-.20,0

РезОз - К2СОз - СггОз СцО-43,9:25:2,5:

портладцемент:4,8:23,8

- А12Оз - КОН19:79:2

СггОз - КгСОэ93:7

ZnO-CrjOa- К СОз-КОН70:21:8:1

ZnO -СггОз-ВаСгОч-;35,8:29,0:

портландцемент-177:17 5

TiQa - СггОз - КгСОз80:4Vl6

TiOj-KjCOa-VjOj

76,4:16,8: 2,6-А,2

(ггОг-АЬОз)-ВаО 95:5 (ZrOj-А1гОз) г КгСОз - КОН 90:9:1

Хромит меди, стабилизированный

окисью бария, - 1C, СО 3

Активная окись железа (содержит соединения калия).

Катализатор можно применять в неподвижном или в псевдоожиженном состоянии. Катализатор практически не теряет свою эффективность, поэтому не требует регенерации.

Можно дсяюянительно применять инертный разбавитель, например азот, аргон, двуокиа углерода, насьпценные углеводороды, например л пешан, изопентан, к-гексан, и-гептан или гаобое другое вещество, которое не изменяется Щ)и реакционных условиях. Молярное соотношение водяного пара и ароматического исходного продукта можно изменять от 3:1 до 75:1. Продесс согласно предлагаемому способу проводят при температуре 500-700 предпоздительно 5 50-650° С. Давление реакции можно наменять в широких пределах, между 10 мм рт. 10 атм, предпочтительно атмосферное давление.

.Мнимое время контакта между реагентами и

моли прореагировавшего органического соединения

ст. пр. моли прибавляемого органического соединения

моли полученного продукта

селективность

моли прореагировавшего органического соединения

моли полученного соединения

выход

моли прибавленного органического соединения

Пример. В трубчатом реакторе с внутренним диаметром 43 мм и с электрическим подогревом подвергают реакции смесь парообраэ фомит|меди, активированный ВаО

Тоже

Тоже + Ю КзСОз

Активная окись железа

РбгОз - КгСОз - СгаОз - VjOs (74,5:20:2:3,5)

Fe,0,- К,СО,- Сг,Оз- Со,0«-портландцемент (46,3:26,2:2,5: :5,0:20,0)

Ре,0з- К,СОз- Сг,О,- СиО-

-портландцемент (43,9:25:2,5:4,8:23,8)

катализаторами 0,1-60, особенно предпочтительно 0,5-30 с (время контакта между объемом слоя катализатора и потоком зчастников реакции в виде газа при условиях реакции).

Согласно изобретению проводят реакцию таким образом, что образовавшийся во время реакции о-амнностирол вьщеляют из реакционной смеси и опять примеашвают к вводимым в реактор исходным продуктам.

Целесообразно начинать; peaKiQiro с о-этиланилина, выделять полученный во время реакции о- -аминостирол и непрореагировавший о-зтнланшшн из реакционной смеси и прибавлять их постоянно к непрерьшно вводимсниу в реактор свежему о-зтиланилнну.

Под понятиями степень превращения (ст.пр.), селективность п выход, приводимыми ниже, п« нимают следующее:

.100

100

.100

30 ного о-этнланилина и водяного пара с различньпии катализаторами согласно изобретеншо при различных условиях. Результаты даны в табл. 1.

Таблица ;

610

49,5

41,1

36,2

48,7

45,2 34,9

18,5:1

50,6

33,8

600

56

Пример 2. При С оставляют реагировать ; о-этиланилин при объемно-аналитической скорое- 30 ти жидкости эдукта 0,15 в 1 ч в присутствии воды и газа с катализатором, состоящим из хромита меди.

Примерз, о-Этиланилив и воду подвергают взаимодействию в присутствии катализатора из хромита меди, активированного окисью бария. Соактивированного окисью бария. Соотношение воды н о этилаиилш1а 16:1. Применение доюлнительиого газа не оказывает большого влияния на результаты, о чем свидетельствуют данные табл. 2. Таблица 2

отношение воды и о-этилашшина 15:1, время контакта 5 с. Результаты, полученные при различной температуре, даны в табл. 3.

Т аблицаЗ П р и м е р4. Подвергают взаимодействию о-этнланилин и воду в малярном соотношении 1:10 при 570° С в присутствии катализатора типа,

П р я м е р 5. о-Этидашшин и аояу подвергают взаимодействию с объемно-аналитической скоростью жидкости 0,75 в 1 ч в присутствии катализаП р и м е р 6. Лодаершот взаимодействию30 о-Этиланалин и воду в присутствии катализатора тшш РвзОз К2СОз - Сг20з СиО|- портландцемент (43 :25:2,5:4,8:23,8) пря шТС к времени

П р и м е р 7, о-Эгила1шлин подвергают взаимодействию с водой в молярном соотношении 1:15 при 600° С в присутствии катализатора примера4 при времени контакта 1,4с; ст.пр. 44,4%; селек1ивность: индол 43,2%,с1-аминостирол 48,6%.

П р и м е р 8. о-Этила1шяин подвергают взаимодействию с водой в присутствии катализатора (зфомит меди, активированньш окисью бария) в

тора типа хромита меди, активированного окисью бария, при 660 С, применяя различное давлвние. Полученньк результаты приведены в табл. 5. Таблица5|

Таблицаб

различных условиях. После времени реакции 192 ч возвращаются к первоначальным условиям и опять получают ту же самую степень превращения и те же самые данные селективности для индола и о-аминостирола, что и в начале рада опытов.

Как видно из приведенных в табл. 7 данных, катализаторы согласно изобрете1шю не требуют регенерации. РегОз-- - Сг,0з - Соз04 - портландцемен (46,3 : 26,2 : 2,5 : 5,0 : 20), применяя различное время контакта. Результаты даны в табл. 4. Таблица4 контакта 1 с. Моллдзное соотношение воды и о- -йтиланилина изменяют и получают результаты, даиные в табл.6;

2,3

582 590

5 570

5

10 10 2,3 590 590 584

FezOo-KjCOs-5675,4

-СггОз-Соз04-5802,7

-портпавд-5842,7 цемеы6001,4

П р и м е р 9. Воду и смесь следующих количеств соединений %: о-этилашгаин 60, о-аминостирол 36,5, индол 2,9, подвергают взаимодействию в молярном соотношении 15:1 при 600° С в ; присутствии катализатора примера 4 при времени контакта 1,3с; ст.пр. 29%; селективность: индол 95,4%.

Пример 0. Воду и смесь следующих количеств соединений,%: о-этиланилин 79,2, о- аминостирол 18,9, индол 0,4, подвергают взаимодзйствию в весовом соотноше1ши 2,23:1 при 600° С в присутствии катализатора примера 6 при времени контакта 1 с; стлр. 28,6%; селективность: шщол 84,3%, о-аминостирол 6,0%.

При мери. Воду и смесь следующих количеств соединений,%: о-этиланилин 77,16, с1-аминостирол 17,8, индол 0,7, подвергают взаимодействию в весовом соотношении 2,53:1 при 590 С в присутствии окиси железа в качестве катализатора при времени контакта 0,7 с; ст.пр. 25,3%; селективность: индол 45,5%, о-аминостирол 45,5%.

П р и м е р 12. Воду и смесь следующих количеств соединений,: о-этиланилина- 84,7, о-

510996

10 Т а б л и ц а 7

13: 15: 15: 15: 10: 13:

15:1 15:1 10:1

-аминостирола 12,7, индола 0,6, подвергают взаимодействию в весовом соотношении 1,5:1 при 590 С в присутствии хромита меди, .активированного окисью бария, в качестве катализатора при времени 25 контакта 5с; ст.пр. 39,1%; селективность: индол 85,3%. Содержание о-аминостирола не изменяется.

Формула изобретения

Способ получения индола каталитической дегидроциклизадией ароматических аминов в присутствии водяного пара с последующим ыделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве ароматического амина применяют о-зтиланшшн и,или о-аминостирол, а в качестве катализатора - соединение щелочного и/или щелочноземельного металла и по меньшей мере одну окись и/или один ангидрид и/или соединения железа, кобальта, хрома, ванадия, титана, вднка, меди или циркония..