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DE3324092A1 - Verfahren zur herstellung von indol - Google Patents

Verfahren zur herstellung von indol

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Publication number
DE3324092A1
DE3324092A1 DE3324092A DE3324092A DE3324092A1 DE 3324092 A1 DE3324092 A1 DE 3324092A1 DE 3324092 A DE3324092 A DE 3324092A DE 3324092 A DE3324092 A DE 3324092A DE 3324092 A1 DE3324092 A1 DE 3324092A1
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DE
Germany
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catalyst
group
hydroxy
hydrogen
alkyl
Prior art date
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Granted
Application number
DE3324092A
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English (en)
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DE3324092C2 (de
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Tadatoshi Kanagawa Honda
Shinji Yokohama Kanagawa Kiyono
Makoto Kotani
Akihide Yokohama Kanagawa Kudoh
Kazuhiro Yokohama Kanagawa Terada
Takeshi Kanagawa Tsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Publication of DE3324092A1 publication Critical patent/DE3324092A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3324092C2 publication Critical patent/DE3324092C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/04—Indoles; Hydrogenated indoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D209/08—Indoles; Hydrogenated indoles with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, directly attached to carbon atoms of the hetero ring

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Dr. Horst Schüier
PATENTANWALT EUROPEAN PATENTATTORNEY tOOO Frankfurt/Main 1 3324092 Kaiserstrasse 41 .
Telefon (0611) 235555
Telex • 04-16759 ma pat d
Telegramm mainpatent frankfurt
Telekopierer (0611) 251615
(CCITT Gruppe 2 und 3)
Bankkonto 225/0389 Deutsche Bank AQ
Postscheckkonto 2824-20-602 Frankfurt/M.
Ihr Zeichen /Your ref. :
Unser Zeichen/Our ref.: M/2408
Datum/Date : 30. Juni 1983
Dr.HS/hs
Beanspruchte Priorität;
8. Juli 1982, Japan, Patentanmeldung No. 117824/1982
Anmelder:
Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. No. 2-5, Kasumigas'eki 3-chome, Chiyoda-ku,
Tokyo, Japan
"Verfahren zur Herstellung von Indol"
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Indolen unter Verwendung von N-(ß-Hydroxy)-alkylanilinen als Ausgangsmaterialien.
Indole sind als Ausgangsmaterialien für die chemische Industrie bekannt geworden, und die Bedeutung von Indol ist in den letzten Jahren insbesondere als Ausgangsmate-
CoPf
rialien für die Synthese von wohlriechenden Substanzen und Aminosäuren bekannt geworden.
Es sind bisher eine Anzahl von Versuchen unternommen worden im Hinblick auf die synthetische Herstellung von Indolen. Diese Versuche waren jedoch alle von einem oder mehreren Problemen, wie z.B. daß mehrstufige Herstellungsverfahren notwendig sind, viele Nebenprodukte erzeugt wurden usw.. begleitet.
Unter derartigen bekannten Verfahren war für das Herstellungsverfahren von Indolen, das auf katalytischen Gasphasen-! reaktionen von N-(ß-Hydroxy)-alkylanilinen beruhte, eine weitere Verbesserung in Bezug auf seine Selektivität notwendig, und es traten Probleme auf wie schwere Aktivitätsverringerung von Katalysatoren aufgrund von Ansammlung von kohlenstoffhaltigen Ablagerungen oder Niederschlägen auf uen Katalysatoroberflächen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Indols durch eine Gasphasen-Reaktion eines N-(ß-Hydroxy)-alkylanilins zu schaffen, bei dem die Aktivitätsverringerung, des Katalysators unterdrückt ist und das eine verbesserte Selektivität für das Indol gewährleistet.
Um diese Aufgabe zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung detaillierte Untersuchungen von katalytischen Gasphasen-Reaktionen von N-(ß-Hydroxy)-alkylanilinen unternommen. Als Folge davon wurde überraschenderweise gefunden, daß es im Gegensatz zu dem Prinzip von Le Chatelier-Braun möglich ist, nicht nur die Aktivitätsverringerung des Katalysators zu um.erdrücken, sondern auch die Selektivität für die Bildung as gewünschten Indols zu verbessern, indem die Reaktion bei einem über Atomosphärendruck liegenden Druck durchgeführt wird.
Durch die Erfindung wird deshalb das folgende Herstellungsverfahren für Indole geschaffen:
In einem Verfahren zur Herstellung eines Indols, bei dem ein N-(ß-Hydroxy)alkylanilin einer katalytischen Gasphasen-Reaktion in Anwesenheit eines Katalysators unterworfen wird, wird die Verbesserung vorgenommen, daß die Reaktion bei einem über Atmosphärendruck liegenden Druck durchgeführt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung durchläuft beispielsweise N-(ß-Hydroxy)äthylanilin eine Reaktion gemäß der folgenden chemischen Gleichung:
NHCH2CH2OH
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung, u.a. durch Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, beschrieben.
In der Zeichnung ist die einzige Figur ein vereinfachtes Fließdiagramm, das das Prinzip der Anordnung von Reaktionseinrichtungen zeigt, die in Beispiel 1 verwendet wurden.
N-(ß-Hydroxy)alkylaniline, die bei der praktischen Durchführung des erfindungsgeraäßen Verfahrens brauchbar sind, können durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellt werden:
NH-CHR1-CHR0-OH
Ro
worin R_ und R. jev/eiis ein Wasserstoff-- oder Halogenatoiu oder eine Hydroxyl-, nicht substituierte Alkyl·=-, substituierte Alkyl"-- oder Alkoxygruppe darstellen und R2 ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine nicht substituierte Alkyl-, substituierte Alkyl- oder Alkoxygruppe bezeichnet unter der Voraussetzung, daß die zweite oder sechste Stellung relativ zu der substituierten Aminogruppe nicht durch RQ substituiert ist.
In der obigen allgemeinen Formel (I) kann RQ vorzugsweise ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Hydroxyl-, nicht substituierte Alkyl- oder Alkoxygruppe sein und R.. und R2 können vorzugsweise und jeweils einzeln ein Wasserstoff- oder Halogenatoin oder eine Alky!gruppe sein, die wahlweise substituiert sein kann. Es ist stärker zu bevorzugen, daß RQ ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Hydroxyl-Methyl- oder Methoxygruppe sein kann und R1 und R-j jeweils einzeln ein Wasserstoff atom oder eine Methyl-, Äthyl- oder ß-Hydroxyäthylgruppe ist.
Als spezifischere Beispiele für N-(ß-Hydroxy)alkylaniline können die folgenden erwähnt werden:
N-(ß-Hydroxy)äthylanilin; N-(ß-Hydroxy)äthyltoluidine; N-(ß-Hydroxy)äthylhalogenaniline; N-(ß-Hydroxy)äthylhydroxyaniline; N-(ß-Hydroxy)äthylanisidine;
N- (oC-Alkyl-S-Hydroxy) äthylaniline;
N- (oi-Alkyl-ß-Hydroxy) äthyltoluidine;
N- (<x"-Alkyl-ß-Hydroxy) äthylhalogenaniline ;
N- (£X-Alk"l-ß-Hydroxy) äthylhydroxyaniline;
N- (<*-Alkyi -ß-Hydroxy) äthylanisidine;
N- ic" -Halogen-ß^Hydroxy) äthylaniline;
N- p(-Halogen-ß-Hy q-oxv)äthylhalogenaniline;
N-(pC-Halogen-rß-Hydroxy) äthylhydroxyanllinej.
N- (pC-Halogen-ß-Hydroxy) äthylanisidine;
N-(ß-Alkyl-ß-Hydroxy)äthylaniline?
N- (ß-Alkyl-ß-Hydroxy) äthyltoluidine;
N-(ß-Alkyl-ß-Hydroxy)äthylhalogenaniline;
N-(ß-Alkyl-ß-Hydroxy)äthylhydroxyaniline;
N-(ß-Alkyl-ß-Hydroxy)äthylanisidine;
N-(ß-Halogen-ß-Hydroxy)äthylaniline;
N-(ß-Halogen-ß-Hydroxy)äthylhalogenaniline;
N-(ß-Halogen-ß-Hydroxy)äthylhydroxyaniline;
N-(ß-Halogen-ß-Hydroxy)äthylanisidine
usw.
Die folgenden Katalysatoren können bei der praktischen •Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden:
(1) Katalysatoren, die das Oxid oder Hydroxid von wenigstens einem Element enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Si, Al, B, Sb, Bi, Sn, Pb, Ga, Ti, In, Sr, Ca, Zr, Be, Mg, Y, Cu, Ag, Zn, Cd und den Lanthanoiden besteht (hier im folgenden als "Katalysatormaterialien (1)" bezeichnet), einschließlich z.B. CdO, Al2O3-B2O3, SiO2-ZnO, SiO2-CaO, SiO2-In2O3, SiO2-SrO, SiO2-CdO, SiO2-MgO, TiO2- ■ SnO2, CdO-Bi3O3,. SiO2-Y 2O3, SiO2, Bi2O3-B2O, SiO2-La2O3, SiO2-Ce2O3, SiO2-ZnO-AgO, SiO2-MgO-CuO, usw.;
(2) Katalysatoren, die das Sulfid oder Selenid von wenigstens einem Element enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Pd, Pt, Cr, Fe, Ni, Co, Zn, Mo, Cd und W besteht (hier im folgenden als "Katalysatormaterialien (2)
rzeichnet
be*- ), einschließlich z.B. PdS, PtS, CrS, FeS, NiS, CoS,
ZnS, MoS2, CdS, WS2, ZnSe, CdSe usw.;
(3) Katalysatoren, die ein anorganisches Salz, und zwar
COPY
ein Halogenid, Carbonat, Sulfat, Phosphat, Pyrophosphat„' Molybdatophosphat oder Silicowolframat von Fe, Tl, Ca, Mn, : Bi, Sr, Y, Al, Zn, Cd/ Ni, Mg, In, Be, Co, Ga und den Lanthanoiden (hier im folgenden als "Katalysatorrnaterialien ' (3)" bezeichnet), einschließlich z.B. Eisen(III)-sulfat, Thalliumsulfat, Calciumsulfat, Mangansulfat* Wismutsulfat, Strontiumsulfat, Yttriumsulfat, Cadmiumbromid, Aluminiumsulfat, -Zinksulfat, Nickelsulfat, Cadmiumchlorid, Magnesiumsulfat, Indiumsulfat, Berylliumsulfat, Kobaltsulfat, Zink- ι aluminiumsulfat, Magnesiumchlorid, Cadmiumsulfat, Cadmiumphosphat usw. enthalten, und
(4) metallische Katalysatoren, die wenigstens ein Element enthalten,, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cu, Ag, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Ir, Os, Ru und Rh besteht (hier im folgenden als "Katalysatormaterialien (4)" bezeichnet).
Diese Katalysatoren können auf irgendeine in der Technik bekannte Art hergestellt werden. Die Katalysatormaterialien (i) können z.B. hergestellt werden, indem wasserlösliche Salze von katalysatorbildenden Elementen in ihre Hydroxyde hydrolisiert -.erden und dann die so erhaltenen Gele getrocknet und kalziniert werden, oder indem leicht zersetzbare Salze von katalysatorbildenden Elementen der thermisehen Zersetzung in Luft unterworfen werden.
Die Katalysatormaterialien (2) können hergestellt werden, indem Natriumsulfid oder Kaliumselenid zu wasserlöslichen Salzen von katalysatorbildenden Elementen hinzugegeben wird oder katalysatorbildende Elemente oder ihre Salze mit Hydrogensülfidgas oder Hydrogenselenidgas in Kontakt gebracht werden.
Die Katalysatorraaterialien (4) können hergestellt werden, indem Salze, Hydroxide öler Oxide von katalysatorbildenden Elementen mit einem Reduktionsmittel wie Wasserstoff,
W · » ♦
Formaldehyd, Ameisensäure, ,phosphorige Säure, Hydrazin oder dergleichen reduziert werden. ■?
Diese Katalysatoren können die oben beschriebenen Katalysatorraaterialien (1),(2),(3) und (4) entweder allein oder in Kombination als Mischungen enthalten. Derartige Katalysatormaterialien können auch auf Trägern .getragen werden. Es können herkömmlicherweise verwendete Träger verwendet werden, aber es ist üblich, Diatomenerde, Bimsstein, Titandioxid, Siliziuradioxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Silicagel, Aktivkohle, aktivierten Ton, Asbest oder dergleichen zu verwenden. Auf Trägern getragene Katalysatoren werden dadurch hergestellt, daß bewirkt wird, daß die oben beschriebenen Katalysatormateriälien auf eine Weise, wie sie in der Technik üblich ist, auf die Träger aufgebracht und auf diesen getragen werden.
Es gibt keine besondere Beschränkung für die Menge der einzelnen oben angegebenen Katalysatormaterialien, die auf einem Träger getragen werden sollen. Jedes der oben genannten Katalysatormaterialien kann normalerweise in einer geeigneten Menge getragen werden, z.B. 1 - 50 %r was von der Art des zu verwendenden Trägers abhängt.
Als Katalysatoren, die vorzugsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, können sowohl Katalysatoren, die Zinksulfid, Cadmiumsulfid, Magnesiumchlorid, Cadmiumsulfat, Zinksulfat, Aluminiumsulfat, Zink, Platin, Palladium oder Ruthenium enthalten, als auch Katalysatoren, die Kupfer oder Silber als das Metall oder Oxid enthalten, erwähnt werden.
Der besonders bevorzugte Katalysator für die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Katalysator, der Cu oder Ag als das Metall oder Oxid in
4 · t *
einer Menge von 1 - 50 Gew.-% oder vorzugsweise 5 - 50 Gew.-% und SiO2 in einer Menge von 10 Gew.-% oder mehr enthält.
Die Reaktion des Verfahrens gemäß der Erfindung wird in Anwesenheit des oben beschriebenenen Katalysators und in einer Gasphase durchgeführt. Die Reaktion kann entweder in einem Festbettreaktor, in einem Wirbelschichtbettreaktor oder in einem Fließbettreaktor durchgeführt werden.
Das N-(ß-Hydroxy)alkylanilin, das das Ausgangsmaterial für die Reaktion ist, kann mit einer Zuführungsrate im Bereich von 0,005 - 10h"" , insbesondere 0,01 - 10 h" , für die Werte der stündlichen Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit zugeführt werden. Es kann in den Reaktor eingebracht werden, nachdem es in einem Verdampfer vorher verdampft worden ist. Hierbei ist es empfehlenswert, zusammen mit dem so verdampften Ausgangsmaterial Anilin, Dampf, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan, Benzol, Toluol, Stickstoff, Neon, Argon oder dergleichen als ein Trägergas mit einzuführen. Unter diesen Trägergasen wird die Verwendung von Anilin und die Verwendung von Damp-*1 oder Wasserstoff insbesondere bevorzugt, weil Anilin wirksam ist, um die Ausbeute des gewünschten Reaktionsproduktes zu verbessern, während Dampf oder ■ Wasserstoff wirksam sind, um den Regenerierungszyklus des Katalysators zu verlängern.
Die Reaktionstemperatur kann von 200 bis 600°C oder vorzugsweise von 250 bis 500°C reichen.
Der Ausdruck "ein über Atmosphärendruck liegender Druck" bezeichnet, wie er hier verwendet wird, einen Druck, der über dem standardmäßigen Atmosphärendruck liegt und der nicht gestattet, daß irgendeine der verschiedenen Komponenten, die in der Rea*w tons zone vorhanden sind, eine kondensierte Phase bildet. Praktisch gesprochen, kann der über Atmosphärendruck liegenae Druck vorzugsweise von
COPY
- - w ψ ψ
' "tt'
1,1 χ 10 Pa bis 5,0 χ 10 Pa und stärker zu bevorzugen von 2,0 χ 10 Pa bis 3,0 χ 10 Pa reichen. Wenn ein Trägergas zusammen mit dem Ausgangsmaterial eingeführt wird, ist der gesamte Reaktionsdruck die Summe aus dem Partialdruck des Ausgangsmaterials und dem Partialdruck des Trägergases.
Allgemein gesagt, ist es vorzuziehen, den Reäktionsdruck zu erhöhen, wenn die Reaktionstemperatur hoch ist, und den Reaktionsdruck zu erniedrigen, wenn die Reaktionstemperatür niedrig ist. Es ist vorzuziehen, den Partialdruck von Wasserstoff unterhalb 1,0 χ 10 Pa zu begrenzen, wenn ein Katalysator verwendet wird, der ein Material enthält, das eine hohe wasserstoffaktivierende Kapazität besitzt, und Wasserstoff als ein Trägergas verwendet wird.
Das Verfahren gemäß dieser Erfindung ist wirksam, um die Aktivitätserniedrigung der einzelnen Katalysatoren zu unterdrücken, obgleich die Gründe für diese Wirkung der vorliegenden Erfindung noch nicht vollständig aufgeklärt sind,
Die Erfindung wird im folgenden durch Beispiele näher beschrieben:
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel· 1
Es wurde ein Experiment durchgeführt, indem die in der Figur dargestellte Apparatur verwendet wurde. In einem zylindrischen Reaktor 4, der aus rostfreiem Stahl hergestellt war und einen inneren Durchmesser von 20 mm besaß, wurden 400 cm eines tabletten- oder pellet-artigen Katalysators, der jeweils 3 ram Durchmesser und 2,5 mm Höhe besaß, gepackt, wobei dieser Katalysator durch Tablettieren von kommerziellem Cadmiumsulfid erhalten worden war. Eine 1:5 Mischung in Werten des molaren Verhältnisses von N-(ß-Hydroxy)äthylanilin und Anilin und Wasser wurden jeweils durch eine Zuführungsleitung 1 und eine Zuführungs-
\7
•43
3324032
leitung 2h und mit 80 g/h bzw. 20 ,g/h in den Verdampfer 3 . ; eingebracht, während sowohl der Verdampfer· 3 als auch der ! zylindrische Reaktor 4 auf der inneren Temperatur von 3 40 C gehalten wurden. Zur gleichen Zeit wurde auch Wasserstoffgas durch eine Leitung 2a mit 50 l/h, gemessen unter Normalbedingungen, eingeleitet. Der Auslaufstrom wurde von dem Reaktor 4 durch eine Leitung 5 in einen Kondensator 6 geleitet, wo er abgekühlt wurde. Das entstandene flüssige Kondensat wurde von der Gasphase in einer Gas-Flüssigkeits-Trennanlage 7 abgetrennt und durch eine Leitung 11 abgelassen. Andererseits wurde die Gasphase durch eine Leitung 8 entnommen, entspannt, während sie durch ein Reduzierventil
9 strömte", und durch einen mit Wasser abgedichteten Zylinder
10 abgelassen.
Die Synthesereaktion von Indol wurde durchgeführt, indem der gesamte Reaktionsdruck wie folgt geändert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Reaktionsdruck yReaktionszeit (h); 50 100 (Pa) Reaktionsergebnisse \
Beisp. 1
3,0 χ 10'
Umwandlung von N-(ß-Hydroxy)äthylanilin (%)
Selektivität von Indol (%)
94
72
Vgl.
Beisp, 1
1,0 χ 10"
Umwandlung von N-(ß-Hydroxy)äthylanilin (%)
Selektivität von Inriol (%)
83
65
Beispiele 2 ■*■ 3 und Vergleichsbeispiele 2-3
Unter Nacharbeitung des Verfahrens von Beispiel 1 wurde die Reaktion nur durch Verändern des Katalysators durchgeführt. In den Vergleichsbeispielen wurden die Reaktionen bei Normaldruck durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 4
Wasserglas, Kupfernitrat, Zinknitrat und eine wässrige Lösung von Mangannitrat wurden gemischt und dann in Übereinstimmung mit dem Verfahren der'gleichzeitigen Ausfällung behandelt, d.h. mit einer wässrigen Ammoniaklösung neutralisiert, wobei ein Niederschlag erhalten wurde, der Cu, Si,-Zn und Mn in dem Gewichtsverhältnis von 40 : 2O : 30 : 10, gemessen als ihre Oxide (CuO: SiO- : ZnO : MnO), enthielt. Nachdem der Niederschlag vollständig mit Wasser gewaschen worden war, wurde er bei 110 C drei Stunden lang getrocknet, gemahlen, tablettiert und dann drei Stunden lang bei 500 C gebrannt. Unter Verwendung des so erhaltenen Katalysators wurden Experimente auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 durchgeführt. In dem Vergleichsbeispiel wurde die Reaktion bei Normaldruck durchgeführt. Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. . , .----■-■
Beispiele 5-8 und Vergleichsbeispiele 5-8
Unter Nacharbeitung des Verfahrens von Beispiel 4 wurde ein Katalysator hergestellt, der die in Tabelle 2 angegebene Zusammensetzung besaß. Es wurden Reaktionen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. In den Vergleichsbeispielen wurden die Reaktionen bei Normaldruck durchgeführt. Die Ergebnisse.sind in Tabelle 2 angegeben. ·
c\
1 ■ ■ · » an *
· t
Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 9 "
.Unter Nacharbeitung des Verfahrens von Beispiel ,4 wurde ein Träger hergestellt, der die durch Gewichtsverhältnisse in Tabelle 2 angegebene Zusammensetzung besaß. Der so erhaltene Träger wurde in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 5 Mol/Liter Ammoniak und 0,1 Mol/Liter Silberacetat enthielt, getrocknet, in eine 3-prozentige wässrige Lösung Hydrazin eingetaucht und dann getrocknet. Die Tauch- und Trocknungsschritte wurden wiederholt, wodurch ein Katalys-ator hergestellt wurde, der 10 Gew.-%. Ag trug. Die Reaktionen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. In dem Vergleichsbeispiel wurde die Reaktion unter Normaldruck durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.·
Beispiele 10 - 13 und Vergleichsbeispiele TO - 12
Unter Nacharbeitung des Verfahrens von Beispiel 9 wurde ein Cu- oder Ag-Katalysator hergestellt, der auf einem Träger mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung getragen wurde. Die Reaktionen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. In den Vergleichsbeispielen wurden · die Reaktionen unter Normaldruck durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
GOPY
Tabelle 2
Reaktionsdruck
(χ 5O5 Pa)
Katalysator
Reaktionszeit (h)
Reaktionsergebnisse (%)N.
50
Bsp.
2
6,0
Cu-Cr-Katalysator NHEA-C ("C-43", Produkt von Catalysts & Chemicals ++
Inc., Fernost) I-S
97
64
Bsp.
3
8,0
Pt/Si02-Katalysator NHEA-C (7 Gew.-% Pt auf Träger) T o
96
58
Bsp.
4		 6,0 CuO-SiO2-ZnO-MnO
(40-20-30-10)		 NHEA-C
I-S		 98
69		 96
67
Bsp.
5		 5,0 CuO-SiO2-Z nO-MgO
(30-50-5-15)		 NHEA-C
I-S		 97
66		 94
68
Bsp.
6		 8,0 AgO-SiO2-ZnO
(30-50-20)		 NHEA-C
I-S		 98
63		 95
65
Bsp.
7		 8,0 CuO-SiO2-MgO
(30-50-20)		 NHEA-C
I-S		 98
67		 95
69
Bsp.
8		 8,0 CuO-SiO2
(33-67)		 NHEA-C
I-S		 94
61		 92
58
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Reaktionsdruck (x 10bPa)
Katalysator
Reaktionszeit (h)
Reaktionsergebnisse(%"j\
50
100
Bsp.
9
8,0
Ag/SiO2-ZnO (Ag 10 Gew.-%/90-.0)
NHEA-C
I-S
97
77
95
77
Bsp.
10		 6,0 Cu/Si02-Zn0-Ca0
(Cu 10 Gew.-%/81-14-5)		 NHEA-C
I-S		 98
73		 96
74
Bsp.
11		 8,0 Ag/SiO2-In2O3
(Ag 10 Gew.-%/90-10)		 NHEA-C
I-S		 95
76		 93
77
Bsp.
12		 6,0 Cu/SiO2-GeO2
(Cu 10 Gew.-%/90-i0)		 NHEA-C
I-S		 97
70		 96
71
Bsp.
13		 30,0 Cu/SiO2-GeO2
(Cu 10 Gew.-%/95-5)		 NHEA-C
I-S		 96
68		 92
68
Vgl.
Bsp.
2		 1,0 Der gleiche Kataly
sator wie in Bsp. 2
verwendet		 NHEA-C
I-S		 68
57		 50
48
OJ OO K)
CD CD K)
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Reaktionsdruck (x 1CT Pa)
Katalysator
\Reaktionszeit (h)
Reaktionsergebnisse (%)\
100
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.3 verwendet NHEA-C
I-S
93 35
89 36
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.4 verwendet NHEA-C
I-S
87 59
76 52
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.5 verwendet NHEA-C
I-S
83 58
73 50
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.6 verwendet NHEA-C
I-S
84 56
72
51
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.7 verwendet NHEA-C
I-S
83 57
74
54
CO CO NJ
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.8 verwendet NHEA-C
I-S
78 55
69 51
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Reaktionsdruck (x 105 Pa)
Katalysator
Reaktionszeit (h)
50
Reaktionsergebnisse (%) \
100
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.") verwendet NHEA-C
I-S
82 56
73 57
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.10 verwendet NHEA-C
I-S
79 52
68 50
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.11 verwendet NHEA-C
I-S
83 58
72
55
1,0
Der gleiche Katalysator wie in Bsp.12 verwendet NHEA-C
I-S
85 54
76 53
Anmerkungt + NHEA-C: Umwandlung (%) von N-(ß-Hydroxy)äthylanilin (von Englisch: N-(ß-hydroxy)ethyl-
aniline conversion)
Selektivität von Indol CO OJ K)
O CO K)
-It-'
Leerseite

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung von Indol, bei dem ein N-(B-Hydroxy)alkylanilin einer katalytischen Gasphasen-Reaktion in Anwesenheit eines Katalysators unterworfen wird« dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einem über Atmosphärendruck liegenden Druck durchgeführt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das N-(ß-Hydroxy)alkylanilin durch die folgende Formel (I) dargestellt wird:
    NH-CHR1-CHR2-OH
    (I)
    wobei R und R. jeweils für sich ei'n'Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Hydroxyl-, nichtsubstituierte Alkyl-, substituierte Alkyl- oder Alkoxygruppe darstellen und R0-
    • ι ■ ■ Ί . ι
    ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine nichtsubstituierte Alkyl-, substituierte Alkyl- oder Alkoxygruppe bezeichnet mit der Maßgabe, daß die zweite oder sechste
    Stellung relativ zu der substituierten Aminogruppe nicht von RQ substituiert ist.
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- i zeichnet, daß in der Formel (I) R ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Hydroxyl-, Alkyl- oder i Alkoxygruppe ist und R1 und R_ jeweils für sich ein · · Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Alkylgruppe sind, | die wahlweise substituiert sein können. |
    4. "Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn-
    zeichnet , daß in der Formel (I) Rn ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Hydroxyl-, Methyl-- oder Methoxygruppe ist und R1 und R- jeweils für sich ein
    Wasserstoff atom oder eine Methyl-, Äthyl- oder ß-Hydroxyäthylgruppe sind.
    5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung der Formel (I)
    N-(ß-Hydroxy)äthylanilin ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,' daß der Katalysator eine Verbindung
    ist, die das Oxid oder Hydroxid von wenigstens einem Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Si, Al, B, Sb, Bi, Sn, Pb, Ga, Ti, In, Sr, Ca, Zr, Be,
    Mg, Y, Cu, Ag, Zn, Cd und den Lanthanoiden besteht.
    7. Verfahren nach Anspruch t;,· ,.;·; d a d u r c h .-.gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Katalysator
    ist, der das Sulfid oder Selenid wenigstens eines Elementes enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus ., Pd, Pt, Cr, Fe, Ni, Co, Zn, Mo, Cd und W besteht. ' " .
    COPY
    f . at '
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deif Katalysator ein Katalysator ist, der ein anorganisches Salz von wenigstens einem Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Tl, Ca, Mn, Bi, Sr, Y, Al, Zn, Cd, Ni, Mg, In, Be, Co, Ga und den Lanthanoiden besteht.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Katalysator ist, der wenigstens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cu, Ag, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Ir, Os,
    Ru and Rh besteht.
    10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 6OO C durchgeführt wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der über Atmosphärendruck liegende Druck von 1,1 χ 10 Pa bis 5,0 χ 10 Pa reicht.
    12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das N-(ß-Hydroxy)alkylanilin mit einer Zuführüngsrate im Bereich von 0,005 bis 10 h in Werten der stündlichen Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit zugeführt wird. . ■
    13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das N-(ß-Hydroxy)alkylanilin verdampft wird und dann einer Reaktionszone zusammen mit einem
    Trägergas zugeführt wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Anilin, Dampf- Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan, Benzol, Toluol, Stickstoff,- Neon und Argon besteht.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, . daß das Trägergas Anilin ist. ·
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