Способ получения индола

(б 1) Зависимый от патента -21) 1692412/23-4 22) Заявлено 06,0(33) Италия Государствеииый комитет Соаета Министров СССР йо делам изо 5 ротеиий и открытии(Италия) Марчелл го Роман ИностСНАМ 71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДО паровой (газообразной Молярное о 25 ном ц нитробен пределах 0,2: 1 ным является и В приведенн конверсия (с зо тивность (стептношение между о-э эолом может варьир- 10: 1, более пред нтервал 0,5: 1 - 5; ых ниже отримерах тепень конверсии) ень селектианости) тиланилповаться впочтптельте 1 рмины ц селекозн ач ают: Изобретение относится к новому способу получения цндола, который находит широкое применение в органическом синтезе.Известен способ получения цндола дегидрированием о-этцланилина в присутствии двуокиси титана в качестве катализатора.Целью настоящего изобретения является повышение селектцвности процесса.Предлагаемый новый способ получения индола заключается в том, что о-этцланцлцн окисляют нитробензолом в паровой фазе прц 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 целлцт.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 временем контактирования реагирующих веществ и катализатора следует понимать отношение между объемом слоя катализатора и объемом потока реагентов, которые в условиях реакцци находятся в ) фазе.Процесс можно проводить прп температурах 300 - 700 С, оптимальная температура 5 450 - б 00 С.Давление, при котором протекает реакция, можно варьировать в широких пределах, ,но оцо не является определяющим (критическим) параметром при проведенш процесса, Лучше всего реакцшо проводить прц атмосферном давлении. Положительным фактором при проведении этой реакции является цспользование разбавптеля, инертного по отношению к реагирующим веществам и катализатору. Примером таких инертных разбавцтелей может быть вода, азот, аргон, углекислый газ, насыщенные углеводороды, причем предпочтительным с точки зрения оптимального режима патентуемого процесса являет ся использование воды, молярное отношениекоторой к амину в реакционной смеси можно варьировать в пределах 5: 1 - 50: 1.Опыт 30 Показатели окисления Степень конверсии о-этиланилина, %Степень конверсии нитробензола, %Степень селективности поиндолу (в отношениик о-этиланилину), % Степень селективности поо-аминостиролу, % Степень селективности поанилину (в отношениик нитробензолу), % Степень селективности побензолу, % 60 35 66 89 99 5,5 32 40 14,5 12,5 31,5 36 следы 45 Из таблицы наглядно видны преимущества использования силикагеля Людокс в качестве контактного катализатора,П р и м е р 2. о-Этиланилин окисляют доиндола при использовании в качестве окислителя нитробензола, Окисление проводят вреакторе, с внутренним диаметром 2,24 см ивысотой 1,3 м, Были использованы: контактный катализатор: силикагель Людокс Н. С.,экструдированный в виде цилиндрическихгранул размером 7 Х 8 люм и ооожженный при500 С.Высота слоя катализатора в реакторе1,20 м. Объем слоя катализатора в реакторе465 см. Средняя температура в процессе 60окисления 565 в 5 С. Давление в процессеокисления атмосферное. Время контактиро.вания реагентов с катализатором 5 сек. Молярное отношение о-этиланилин: нитробензол = 3:2. 65 Количество прореагировавшего Сепен вещества (моли) 100конверсии -Количество загруженноговещества ( воли) .Количество полученного5 Степеньпродукта (ловли) 100селе ктивн о стивКоличество прореагировавшего вещества (моли) .П р и м е р 1. о-Зтиланплин окисляют до пндола с помощью нптробензола. Для проведения реакции используют аппарат с внутренним диаметром 2,24 см и высотой 1,3 л. 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 рованного в форме небольших цилиндрических гранул размером 7 Х 8 мм и обожженного при температуре 500 С (опыт Б) .Таблица 1В табл. 2 приведены результаты окисления о-этиланилина нитробензолом в описанных выше условиях в присутствии и отсутствие разбавителя. Таблица 2 Без разбаПоказатели окислениявителя Вода Молярное отношение раз.бавителя к о-этиланилину, %Степень конверсии о-этиланилипа, %Степень конверсии нитробензола, %Степень селективности индола (по отношениюк о-этиланилину), %Степень селективностио-аминостирола,Степень селективности анилина (по отношениюк нитробензолу),Степень селективности бензола (по отношениюк нитробензолу), % 10 75 72 99,5 84,5 41,5 4,5 25,5 21 44,5 57 Таблица 3 Разбавитель Показатели окисления Азот Вода Степень конверсии о-эти.ланилина, %Степень конверсии нитробензола, %Степень селективности индола (по отношениюк о-этиланилину), % Степень селективностио-аминостирола, % Степень селективности анилина (по отношениюк нитробензолу), % Степень селективности бензола (по отношению к нитробензолу),53,5 53,5 99,9 98,5 43 55,5 1 1,5 14 33 35 32 31 Преимущества использования инертного разбавителя при проведении окислительного процесса настолько очевидны, что не требуют дополнительных пояснений.П р и м е р 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 4 Х 4 мм, Высота слоя катализатора в реакторе 0,55 м. 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. Молярное отношение разбавителя к о-этиланилину = 20: 1,В табл. 3 приведены данные, полученные при сравнении результатов применения различных инертных разбавителей:40 23 34,522 32 11 2812,5 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, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент Как видно из таблицы, преимущества использования в качестве инертного разбавителя паров воды бесспорны.П р и м е р 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 4 Х 4 мм. Высота слоя катализатора в реакторе 0,55 м. Объем слоя катализатора Средняя температура, СВремя контактирования, сек.Молярное отношение о-этиланилина к нитро.бензолуСтепень конверсии о-этиланилина, /,Конверсия нитробензола, О/оСтепень селективности индола (по отношениюк о-этиланилину), /оСтепень селективности анилина (по отношениюк нитробензолу), /оСтепень селективности бензола (по отношениюк нитробензолу), /юСтепень селективности о-аминостирола, ,(,Пр имер 5, В этом примере описывается взаимодействие о-этиланилина с о-нитроэтилбензолом в реакторе с внутренним диаметром 3,8 см, заполненным ионтактным катализатором, который представляет собой целит с размером гранул 4 Х 4 мм. Высота слоя катализатора в реакторе 0,55 м; объем 600 слезСредняя 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 смз. Реакцию проводят при атмосферном давлении. Разбавитель; вода. Молярное отношение разбавителя к смеси о-этпланилина и - нитробензола = 10: 1.5 В табл. 4 приведены данные, полученныев результате проведения процесса окисления при различном времени контактпрования реагентов с катализатором и при различном молярном отношении о-этпланилпна к нитро бензолу в реакционной смеси. Скорость поступления реагирующих веществ в зону реакции:о-Этиланилин 45 г/час о-Нитроэтилбензол 56 г/час 15 Содержание о-этиланилина в реакционнойсмеси, выводимой из реактора, составляет 31 г/час, Выход продуктов реакции: индол - 6,1 г/час, о-аминостирол - 6,8 г/час. 20 Предмет изобретения1. 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 наоснове двуокиси кремния в среде инертного растворителя,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтопроцесс ведут при 450 в 6 С.