SU428601A3 - Способ получения индола - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к новому способу получени  индола, который находит широкое применение в органическом синтезе. Известен способ получени  индола дегидрированием о-этиланилина в присутствии двуокиси титана в качестве катализатора. Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение селективности процесса. Предлагаемый новый способ получени  индола заключаетс  в том, что о-этиланилин окисл ют нитробензолом в паровой фазе при высокой температуре в присутствии катализатора на основе двуокиси кремни  в среде инертного растворител . Катализатор состоит из двуокиси кремни  или содержит в своем составе различные кремнистые материалы с развитой поверхностью , например целлит. Используемый катализатор в сочетании с инертным растворителем снижает количество образующихс  побочных продуктов. Врем  контактировани  парофазной смеси реагентов с контактным катализатором выбираетс  в интервале 0,1-20 сек, причем оптимальна  продолжительность контактного взаимодействи  равна 1 -10 сек. Под време .нем контактировани  реагирующих веществ и катализатора следует понимать отнощение между объемом сло  катализатора и объемом потока реагентов, которые в услови х реакции наход тс  в паровой (газообразиой) фазе. Процесс можно проводить при температурах 300-700° С, оптимальна  температура 450-600° С. Давление, при котором протекает реакци , можно варьировать в щироких пределах, ио оно не  вл етс  определ ющим (критическим ) параметром при проведении процесса. Лучше всего реакцию проводить при атмосферном давлении. Положительным фактором при проведении этой реакции  вл етс  использование разбавител , инертного по отношению к реагирующим веществам и катализатору . Примером таких инертных разбавителей может быть вода, азот, аргон, углекислый газ, насыщенные углеводороды, причем предпочтительным с точки зрени  оптимального режима патентуемого процесса  вл етс  использование воды, мол рное отношение которой к амину в реакционной смеси можио варьировать в пределах 5:1 - 50 : 1. Мол рное отнощение между о-этиланилином и нитробензолом может варьироватьс  в пределах 0,2 : 1 - 10 : 1, более предпочтптельным  вл етс  интервал 0,5 : 1 - 5:1. В приведенных ииже примерах термины «конверси  (степень конверсии) и «селективность (степень селективности) означают: Количество прореагировавшего Степень вещества (моли) 100 конверсии Количество загруженного вещества (моли). Количество полученного Степень продукта (люли) 100 селективности : Количество прореагировавщего вещества (моли). Пример 1. о-Этр ланилин окисл ют до пндола с помощью нитробензола. Дл  проведени  реакции используют аппарат с внутренним диаметром 2,24 см и высотой 1,3 м. Реакции провод т нри температуре 565- 570° С и атмосферном давлении. Врем  контактировани  5 сек. Мол рное отнощение о-этиланилин:нитробензол 3:2. Инертный разбавитель реакционной смеси - газообразный азот. Мол рное отнощение азотго-этиланилин 10:1. В табл. 1 приведены сравнительные данные , полученные при использовании двух различных контактных катализаторов: колец Ращига из керамического материала (опыт А) и силикагел  «Людокс Н. С., экструдированного в форме небольших цилиндрических гранул размером 7X8 мм и обожженного при температуре 500°С (опыт Б). Таблица I Из таблицы нагл дно видны преимущества использовани  силикагел  «Людокс в качестве контактного катализатора. Пример 2. о-Этиланилин окисл ют до индола при использовании в качестве окисv итeл  нитробензола. Окисление провод т 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 7X8 мм и обожженный при 500° С. Высота сло  катализатора в реакторе 1,20 м. Объем сло  катализатора вреакторе 465 см. Средн   температура в процессе окислени  565-575° С. Давление в процессе окислени  атмосферное. Врем  контактировани  реагентов с катализатором 5 сек. Мол рное отнощение о-этиланилин : нитробензол 3:2. В табл. 2 приведены результаты окислеи  о-этиланилина нитробензолом .в описаных выще услови х в присутствии и отсутстие разбавител . Таблица 2 Преимущества использовани  инертного разбавител  нри проведении окислительного процесса настолько очевидны, что не требуют дополнительных по снений. Пример 3. о-Этиланилин окисл ют нитробензолом до индола в паровой фазе в реакторе, внутренним диаметром 3,8 см. Контактный катализатор: целит в форме цилиндрических гранул размером 4X4 мм. Высота сло  катализатора в реакторе 0,55 м. Объем сло  катализатора в реакторе 600 см. Средн   температура в процессе реакции 570° С. Давление в процессе реакции атмосферное . Врем  контактировани  реагентов с катализатором 4 сек. Мол рное отнощение о-этиламилин : нитробензол 2:1. Мол риое отношение разбавител  к о-этиланилину 20:1. В табл. 3 приведены данные, полученные при сравнении результатов применени  различных инертных разбавителей: Таблица 3

Как видно из таблицы, преимущества использовани  в качестве инертного разбавител  наров воды бесспорны.

Пример 4. Окисл ют о-этиланилин нитробензолом в паровой фазе до индола в реакторе с внутренним диаметром 3,8 см. Дл  реакции используют контактный катализатор - целит в форме цилиндрических гранул размером 4X4 мм. Высота сло  катализатора в реакторе 0,55 м. Объем сло  катализатора

600 см. Реакцию провод т нри атмосферном давлении. Разбавитель: вода. Мол рное отношение разбавител  к смеси о-этиланилина и - нитробензола 10 : 1.

В табл. 4 приведены данные, полученные в рез1ультате проведени  процесса окислен   при различном времени контактировани  реагентов с катализатором и при различном мол рном отношении о-этнланилпна к нитробензолу в реакционной смеси.

Пример 5. В ЭТОМ примере описываетс  взаимодействие о-этиланилина с о-нитроэтилбензолом в реакторе с внутренним диамет .рОМ 3,8 см, залолнениьш ио тактным катализатором , который представл ет целит с размером гранул 4X4 мм. ВысЪта сло  катали31атора в реа.ктаре 0,55 м; объем 600 см . Средн   температура реакции 535° С, давление - атмосферное. Врем  контактировани  смеси реагируюш ,их веш,еств с катализатором равно 2,7 сек. Мол рное отношение в реакционной смеси о-этиланилин : о-нитроэтилбензол 1; мол рное отношение используемой в качестве инертного разбавител  реакционной смеси воды к исходному о-этиланилину составл ет 15:1.

Таблица 4 Скорость поступлени  реагирующих веществ в зону реакции: о-Этиланилин45 г/час о-Нитроэтилбензол 56 г/час Содержание о-этиланилина в реакционной смеси, выводимой из реактора, составл ет 31 г/час. Выход продуктов реакции: индол - 6,1 г/час, о-аминостирол - 6,8 г/час. Предмет изобретени  1.Способ получени  индола из о-этиланилина , отличающийс  тем, что, с целью повышени  селективности процесса о-этиланилип окисл ют нитробензолом в паровой фазе при нагревании в присутствии катализатора на основе двуокиси кремни  в среде инертного растворител . 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что процесс ведут при 450-600° С.