Способ получения индола

Способ получения индола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Я,е, .— .;..., и ъ

О П И- C"- À Í-"=И= Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (iч 4286ОI

Союз Советских

Сощиалистииеских

Республик

К ПАТЕНТУ (б1) Зависимый от патента— (22) Заявлено 06.09.71 (21) 1692412/23-4 (32) Приоритет 07.09.70 (31) 29423 А-70 (33) Италия

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 26.03.75 (51) М. Кл. C07d 27/56

Государственный комитет

Соаета Министров СССР о делам изобретений и открвпий (53) УДК 547.751.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Марчелло Масси Маури, Петро Могги, Юго Романо (Италия) Иностранная фирма

«СНАМ Прогетти С. и. A.» (Италия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДОЛА

Изобретение относится к новому способу получения индола, который находит широкое применение в органическом синтезе.

Известен способ получения пндола дегидрированием о-этиланилина в присутствии двуокиси титана в качестве катализатора.

Целью настоящего изобретения является повышение селектпвности процесса.

Предлагаемый новый способ получения индола заключается в том, что о-этиланилин окисляют нитробензолом в паровой фазе при высокой температуре в присутствии катализатора на основе двуокиси кремния в среде инертного растворителя.

Катализатор состоит из двуокиси кремния или содержит в своем составе различные кремнистые материалы с развитой поверхностью, например целлит.

Используемый катализатор в сочетании с инертным растворителем снижает количество образующихся побочных продуктов.

Время контактирования парофазной смеси реагентов с контактным катализатором выбирается в интервале 0,1 — 20 сек, причем оптимальная продолжительность контактного взаимодействия равна 1 — 10 сек. Под време. нем контактирования реагирующих веществ и катализатора следует понимать отношение между объемом слоя катализатора и объемом потока реагентов, которые в условиях реакции находятся в паровой (газообразной) фазе.

Процесс можно проводить прп температурах 300 †7 С, оптимальная температура

5 450 600 С

Давление, при котором протекает реакция, можно варьировать в широких пределах, .но оно не является определяющим (критическим) параметром при проведении процесса.

Лучше всего реакцшо проводить прп атмосферном давлении. Положительным фактором при проведении этой реакции является использование разбавптеля, инертного по отношению к реагирующим веществам и катализатору. Примером таких инертных разбавптелей может быть вода, азот, аргон, углекислый газ, насыщенные углеводороды, причем предпочтительным с точки зрения оптимального режима патентуемого процесса является использование воды, молярное отношение которой к амину в реакционной смеси можно варьировать в пределах 5: 1 — 50: 1.

Молярное отношение между о-этиланилпном и нитробензолом может варьироваться в пределах 0,2: 1 — 10: 1, более предпочтительным является интервал 0,5: 1 — 5; 1.

В при веденных н иже отримерах термины

«конверсия» (степень конверсии) и «селекзо тивность» (степень селектианости) означают:

428601

Опыт 30

Показатели окисления

Степень конверсии о-этиланилина, %

Степень конверсии нитробензола, %

Степень селективности по индолу (в отношении к о-этиланилину), Степень селективности по о-аминостиролу, Степень селективности по а нилину (в отношении к нитробензолу), Степень селективности по бензолу, %

60 35

89

5,5

40

14,5

12,5

31,5

36 следы

Из таблицы наглядно видны преимущества использования силикагеля «Людокс» в качестве контактного катализатора.

Пример 2. о-Этиланилин окисляют до индола при использовании в качестве окислителя нитробензола. Окисление проводят в реакторе, с внутренним диаметром 2,24 см и высотой 1,3 м. Были использованы: контактный катализатор: силикагель «Людокс Н. С.», экструдированный в виде цилиндрических гранул размером 7х8 мм и ооожженный при

500 С.

Высота слоя катализатора в реакторе

1,20 м. Объем слоя катализатора в реакторе

465 см . Средняя температура в процессе окисления 565 †5 С. Давление в процессе окисления атмосферное. Время контактирования реагентов с катализатором 5 сек. Молярное отношение о-этиланилин: нитробензол = 3:2. 65

Количество прореагировавшего вещества (моли) 100 конверсии—

Количество загруженного вещества (моли) .

Количество полученного

Степень продукта (моли) 100 селективяости—

Количество прореагировавшего вещества (моли) .

Пример 1. о-Зтиланплин окисляют до пндола с помощью нптробензола. Для проведения реакции используют аппарат с внутренним диаметром 2,24 см и высотой 1,3 м.

Реакции проводят при температуре 565—

570 С и атмосферном давлении. Время контактирования 5 сек. Молярное отношение о-этиланилин:нитробензол=3:2. Инертный разбавптель реакционной смеси — газообразный азот. Молярное отношение азот:о-этиланилин = 10: 1.

В табл. 1 приведены сравнительные данные, полученные при использовании двух различных контактных катализаторов: колец

Рашига из керамического материала (опыт

А) и силикагеля «Людокс Н. С.», экструди- 25 рованного в форме небольших цилиндрических гранул размером 7><8 мм и обожженного при температуре 500 С (опыт Б) .

Таблица 1

В табл. 2 приведены результаты окисления о-этиланилина нитробензолом в описанных выше условиях в присутствии и отсутствие разбавителя.

Таблица 2

Без разбаПоказатели окисления вителя

Вода

Молярное отношение разбавителя к о-этиланилину, %

Степень конверсии о-этиланилипа, %

Степень конверсии нитробензола, %

Степень селективности индола (по отношению к о-этиланилину), Степень селективности о-а миностирола, Степень селективности анилина (по отношению к ннтробензолу), %

Степень селективности бензола (по отношению к нитробензолу), !

72

99,5

84,5

41,5

4,5

25,5

44,5

Таблица 3

Разбавитель

Показатели окисления

Азот

Вода

Степень конверсии о-этиланилина, %

Степень конверсии нитробензола, %

Степень селективности индола (по отношению к о-этиланилину), Степень селективности о-аминостирола, Степень селективности анилина (по отношению к нитробензолу), Степень селективности бензола (по отношению к нитробензолу), 53,5

53,5

99,9

98,5

55,5

11,5

33

32

Преимущества использования инертного разбавителя при проведении окислительного процесса настолько очевидны, что не требуют дополнительных пояснений.

Пример 3. о-Этиланилин окисляют нитробензолом до индола в паровой фазе в реакторе, внутренним диаметром 3,8 см.

Контактный катализатор: целит в форме цилиндрических гранул размером 4х4 мм.

Высота слоя катализатора в реакторе 0,55м.

Объем слоя катализатора в реакторе 600 см .

Средняя температура в процессе реакции

570 С. Давление в процессе реакции атмосферное. Время контактирования реагентов с катализатором 4 сек. Молярное отношение о-этиланилин: нитробензол = 2: 1. Моля р ное отношение разбавителя к о-этиланилину =

20: 1.

В табл. 3 приведены данные, полученные при сравнении результатов применения различных инертных разбавителей:

428601

Таблица 4

Опыт

570

4,5

4,5

4,5

570

0,5

83,5

99,5

26

2

46,5

97,5

96

53,5

63

55

40

50

35,5

30

34,5

32

28

12,5

Составитель И. Бочарова

Техред Т, Курилко

Корректор В. Гутман

Редактор Л. Емельянова

Заказ 66/387 Изд. № 1607 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Как видно из таблицы, преимущества использования в качестве инертного разбавителя паров воды бесспорны.

Пример 4. Окисляют о-этиланилин нитробензолом в паровой фазе до индола в реакторе с внутренним диаметром 3,8 см. Для реакции используют контактный катализатор — целит в форме цилиндрических гранул размером 4х4 мм. Высота слоя катализатора в реакторе 0,55 м. Объем слоя катализатора

Средняя температура, С

Время контактирования, сек.

Молярное отношение о-этиланилина к нитробензолу

Степень конверсии о-этиланилина, /о

Конверсия нитробензола, о/о

Степень селективности индола (по отношению к о-этиланилину), о/о

Степень селективности анилина (по отношению к нитробензолу), Степень селективности бензола (по отношению к нитробензолу), Степень селективности о-аминостирола, /, Пример 5, В этом примере описывается взаимодействие о-этиланилина с о-нитроэтилбензолом в реакторе с внутренним диаметром 3,8 см, заполнен ным контактным катализатором, который представляет собой целит с размером гранул 4 х 4 мм. Высота слоя катализ атора в реакторе 0,55 м; объем

600 слез, Средняя температура реакции 535 С, давление — атмосферное.

Время контактирования смеси реагирующих веществ с катализатором равно 2,7 сек.

Малярное отношение в реакционной смеси о-этиланилин: о-нитроэтилбензол = 1; молярное отношение используемой в качестве инертного разбавителя реакционной смеси воды к исходному о-этиланилину составляет 15: 1.

600 слез. Реакцию проводят при атмосферном давлении. Разбавитель; вода. Молярное отношение разбавителя к смеси о-этпланилина и — нитробензола = 10: 1.

5 В табл. 4 приведены данные, полученные в результате проведения процесса окисления при различном времени контактпрования реагентов с катализатором и при различном молярном отношении о-этпланилпна к нитробензолу в реакционной смеси.

Скорость поступления реагирующих веществ в зону реакции: о-Этиланилин 45 гlчас о-Нитроэтилбензол 56 гlчас

Содержание о-этиланилина в реакционной смеси, выводимой из реактора, составляет

31 г/час. Выход продуктов реакции: индол—

6,1 г/час, о-аминостирол — 6,8 г/час.

20 Предмет изобретения

1. Способ получения индола из о-этиланплина, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса о-этпланилин окисляют нитробензолом в паровой фазе при

25 нагревании в присутствии катализатора на основе двуокиси кремния в среде инертного растворителя, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при 450 — 600 С.