DE2052678C3 - Verfahren zur Herstellung von Indol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von IndolInfo
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Classifications
-
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Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Indol, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
2-(o-Nkrophenyl)-äthanol zusammen mit einem reduzierenden Gas oder einer Mischung eines reduzierenden
Gases und eines inerten Gases über einen auf eine Temperatur zwischen 200 und 400° C erhitzten Hydrierungskatalysator
leitet.
Indol wird nach einer Anzahl von Verfahren hergestellt, die unter anderem durch R. C. E 1 d e r field
in Heterocyclic compounds. Vol. 3, John Wiley and Sons Inc., New York, beschrieben wurden.
Die meisten dieser Verfahren sind Vielstufen-Verfahren, die ein teueres Produkt liefern.
Indol wurde jedoch auch durch Einstufen-Verfahren unter Verwendung von relativ billigen Ausgangsmaterialien
hergestellt, z. B. durch Überführung von o-Aminoäthylbenzol in Indol bei einer erhöhten
Temperatur in der Größenordnung von 6000C durch Cyclisierung und Dehydrogenierung. Die durch dieses
Verfahren gelieferte Indol-Ausbeute ist jedoch schlecht,
und das erhaltene Produkt ist stark mit Sekundär-Produkten verunreinigt, was die Anwendung von
teueren Reinigungsverfahren erforderlich macht. Auch die bekannte katalytische Cyclisierung von o-Nitroäthylbenzol
zu Indol bei Temperaturen zwischen 550 und 600 C liefert nur eine geringe Ausbeute an
Indol.
Es wurde nun gefunden, daß Indol nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in hohen Ausbeuten
und mit einem hohen Reinheitsgrad in einer Reaktionsstufe erhalten werden kann.
Der Katalysator kann auf einem Träger, z. B. Aluminiumoxyd oder Kieselgel, gegebenenfalls in
Mischung mit einem Salz wie Kaliumsulfat angewandt werden.
Geeignete Hydrierkatalysatoren wie Kupfer, Nickel, Kobalt, Palladium, Kupferchromit, Vanadiumpentoxyd
können als Katalysator in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
Das reduzierende Gas kann Wasserstoff oder Ammoniak sein, z. B. gegebenenfalls in Mischung mit
gasförmigem Stickstoff.
Obwohl die Reaktionstemperalur nicht entscheidend ist, ist eine geeignete Reaktionstemperatur eine
solche zwischen 200 bis 400° C, vorzugsweise zwischen 250 bis 300" C
übrigens ist das Verhältnis von 2-(o-Nitrophenyl)-äthanol
zu reduzierendem Gas ebenfalls nicht von entscheidender Wichtigkeit, obwohl für eine gute
Ausbeute ein Molverhältnis zwischen 2-(o-Nitrophenyl)-äthanol und reduzierendem Gas im Bereich
von 1 :3 und 1 :20 geeigneterweise verwendet wird.
Die Erfindung wird nun durch eine Reihe von Beispielen erläutert.
Beispiele 1 bis
In allen Beispielen wurde 2-(o-Nitrophenyl)-äthanol verdampft (5,6 g/Std.) und mit einem reduzierenden
Gas über 30 ml Katalysator in einem Reaktor in Berührung gebracht. Die den Reaktor verlassende,
gasförmige Mischung wurde in einem Gaschromatographen analysiert. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle wiedergegeben. Der angegebene Prozentsatz Indol ist die Fläche der Indol-Peaks in
dem Gaschromatogramm als Prozentsatz der Gesamtfläche im Gaschromatogramm, und er gibt den
Reinheitsgrad des Indol in Prozenten an organischer Substanz an.
Der Reaktor besteht aus einem Quarzrohr von 56 cm Länge und einem inneren Durchmesser von
15 mm. Ein Thermoelement-Rohr mit einem Außendurchmesser von 8 mm ist zentrisch über die gesamte
Länge eingeführt. Das Rohr ist bis zu einer Höhe von 28 cm mit Quarzglas-Scherben gefüllt. Jedoch stellt
Beispiel 14 eine Ausnahme dar, da der in diesem verwendete Reaktor nur eine Länge von 28 cm hatte
und die Katalysator- und Quarzglasscherben-Abschnitte jeweils 14 cm lang waren.
Ausführungsbeispiel
Es wurde unter den Verfahrensbedingungen der Beschreibungsseite 5, Versuch Nr. 4, gearbeitet, wobei
das aus dem Reaktor kommende Gasgemisch kondensiert wurde. Dabei wurden aus 19,2 g o-Nitrophenyläthanol
nach Abtrennung des Reaktionswassers 10,0 g Kondensat erhalten. Die Reinigung des Kondensats
ergab 9,4 g Indol mit einem Schmelzpunkt von 50,0 bis 51.5''C entsprechend einer Ausbeute von 70%.
| Temperatur | Katalysator |
ml Reduzie
rendes Gas oder Gas |
Reduzieren
des Gas oder Gas |
Indol | Kontaktzeit | Mol- | |
|
Versuch
Nr. |
mischung
pro Minute |
mischung |
Verhältnis
2-(o-Nitro- phenyl)- äthanol/ |
||||
|
Reduzieren
des Gas |
|||||||
| ("O | (%) | (Sek.) | (-Mischung) | ||||
| 300 | 14% Cu/AljOj") | 80 | H2 | 97 | 14 | ||
| 1 | 250 | 7% Cu/AI2O3 | 80 | H2 | 98 | 14 | 1/6 |
| 2 | 250 | 14% Cu/Al2O3 | 80 | H2 | 98,5 | 14 | 1/6 |
| 3 | 250 | 70% Cu/Al2O3 | XiJ | H2 | 94 | 14 | 1/6 |
| 4 | 250 | 3,5% Cu/Al2O3 | 80 | H2 | 78 | 14 | 1/6 |
| 5 | 250 | 7% Cu/Kieselgel | 240 | H2 | 98 | 5 | 1/6 |
| 6 | 250 | 7% Cu/Kieselgel | 160 | H2 | 99 | 7 | 1/18 |
| 7 | 250 | 7% Cu/Kieselgel | 40 | H2 | 70 | 24 | 1/12 |
| 8 | 330 | 7% Cu/Kieselgel | 160 | H2 | 66 | 7 | 1/3 |
| 9 | 400 | 7% Cu/Kieselgel | 160 | H2 | 26 | 7 | 1/12 |
| 10 | 250 | 7% Ni/Al2O3 | 160 | H2 | 42 | 7 | 1/12 |
| 11 | 250 | 7% Ni/Kieselgel | 160 | H2 | 59 | 7 | 1/12 |
| 12 | 250 | 7% Co/Kieselgel | 160 | H2 | 78 | 7 | 1/12 |
| 13 | 250 | 0,5% PdZAl2O3 | 40 | H2 | 66 | 13 | 1/12 |
| 14 | 250 | Cu | 160 | H2 | 95 | 7 | 1/3 |
| 15 | 250 | V2O5ZK2SO4-SiO2*) | 160 | H2 | 85 | "7 / |
1/12 |
| 16 | 250 | V2O5ZK2SO4-SiO2'') | 160 | NH3 | 84 | 7 | 1/12 |
| 17 | 250 | 7% Cu/Kieselgcl | 160 | H2: N2 = 1:1 |
97 | 7 | 1/12 |
| 18 | 250 | Kupferchrotnit | 160 | H2 | 90 | 7 | 1/12 |
| 19 | 1/12 | ||||||
") Der ProzentgehaU bezieht sich auf den Gewichtsprozentsatz der Hydrierungskomponente in dem gesamten Katalysator, z. B. 14 Gewichtsprozent Cu, 86 Gewichtsprozent Al2O3.
^) V2O5 (Gewichtsprozent): 9.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Indol, dadurch
gekennzeichnet, daß man 2-{o-Nitrophenyl)-äthanol zusammen mit einem
reduzierenden Gas oder einer Mischung eines reduzierenden Gases und eines inerten Gases über
einen auf eine Temperatur zwischen 200 und 4000C erhitzten Hydrierungskatalysator leitet.
2: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß' man den Katalysator auf 250 bis
3oo°c erhitzt ·;,'; 1.1^ ~ '
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator Kupfer, Nickel,
Kobalt, Palladium, Kupferchromit oder VanadiumpentoxicL,
gegebenenfalls auf Aluminiumoxid oder Kieselgel als Träger oder in Mischung mit Kaliumsulfat, verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als reduzierendes Gas Wasserstoff
oder Ammoniak, gegebenenfalls in Mischung mit gasförmigem Stickstoff, verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mol verhältnis von 2-(o-Nitrophenyl)-äthanol
zu reduzierendem Gas im Bereich von 1 :3 bis 1 :20 verwendet.
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