JP2002338543A - Method for producing indole compounds - Google Patents
Method for producing indole compoundsInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アニリン類とエチ
レングリコール類よりインドール類を製造する方法に関
する。より詳しくは、アニリン類とエチレングリコール
類よりインドール類を製造する方法において使用した触
媒を再生使用することを特徴とするインドール類の製造
方法に関する。インドール類は化学工業原料として知ら
れ、特に香料やアミノ酸合成原料として重要な化合物と
して利用されている。The present invention relates to a method for producing indoles from anilines and ethylene glycols. More specifically, the present invention relates to a method for producing an indole, which comprises recycling a catalyst used in a method for producing an indole from an aniline and an ethylene glycol. Indole is known as a raw material for the chemical industry, and is particularly used as an important compound as a raw material for synthesizing fragrances and amino acids.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、安価な原料であるアニリン類
とエチレングリコール類を用いてインドール類を合成す
る検討は盛んに行われており、有効な触媒系が見出され
てきた。例えば、Cu−Cr触媒,Cu−Co触媒,P
d/SiO2触媒,Pt/SiO2触媒(特開昭56−
36451号公報),CdS触媒(特開昭56−169
668号公報)などが挙げられるが、いずれの触媒系も
反応活性低下が激しい、反応活性が低いなどの欠点を有
しており、実用触媒としての使用に耐えない。これらの
欠点を改善する方法として、既に特開昭57−2066
56号(US−4476310)において、アニリンま
たはアニリン類とエチレングリコール類とを、比表面積
10m2/g以上の担体に担持した銀触媒の存在下に反
応させるインドールまたはインドール類の製造方法が提
案されている。2. Description of the Related Art Hitherto, studies on synthesizing indoles using anilines and ethylene glycols, which are inexpensive raw materials, have been actively conducted, and effective catalyst systems have been found. For example, Cu—Cr catalyst, Cu—Co catalyst, P
d / SiO 2 catalyst, Pt / SiO 2 catalyst (JP-A-56-
No. 36451), CdS catalyst (JP-A-56-169)
No. 668), however, all of these catalyst systems have drawbacks such as a drastic reduction in reaction activity and a low reaction activity, and cannot be used as a practical catalyst. As a method for improving these disadvantages, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-2066 is already known.
No. 56 (US Pat. No. 4,476,310) proposes a method for producing indole or indole by reacting aniline or aniline and ethylene glycol in the presence of a silver catalyst supported on a carrier having a specific surface area of 10 m 2 / g or more. ing.
【0003】しかし、これらの触媒を用いて反応を行っ
ても、特開昭61−115065号公報(US−483
1158)に記載されているように、反応時間の経過と
ともに触媒は劣化し、エチレングリコール類の転化率お
よびインドール類への選択率が低下して、インドール類
の収率が悪くなる。劣化した触媒は特開昭61−115
065号公報、特開昭61−115066号公報で開示
した方法で再生される。劣化した触媒の再生は、沈着炭
素質の燃焼除去と酸化活性化および還元活性化処理より
なり、例えば、沈着炭素質の燃焼除去処理は、反応系内
をN2で置換し、反応管の温度を250〜300℃とし
た後、酸素を1.3〜1.8vol%含むN2ガス5〜1
5Ncm/secを流して触媒に沈着した炭素質を燃焼
除去する。更に、反応管の温度を450〜500℃まで
昇温して、空気に切替え、10〜15時間で酸化活性化
処理を行う。ついで、還元活性化処理は、通常、常圧下
で、還元温度は300〜350℃の範囲で水素を還元剤
として5〜15Ncm/secで1〜3時間送り触媒を
還元活性化する。[0003] However, even if the reaction is carried out using these catalysts, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-115,065 (US-483) does not apply.
As described in 1158), the catalyst deteriorates with the elapse of the reaction time, the conversion of ethylene glycols and the selectivity to indoles decrease, and the yield of indoles deteriorates. The deteriorated catalyst is disclosed in JP-A-61-115.
065 and JP-A-61-115066. Regeneration of deteriorated catalyst is made of combustion removal and oxidation activation and reductive activation process deposits carbonaceous, e.g., burning and removing processes of deposition carbonaceous, the reaction system was replaced with N 2, the temperature of the reaction tube Is set to 250 to 300 ° C., and N 2 gas 5-1 containing 1.3 to 1.8 vol% of oxygen is used.
At a flow rate of 5 Ncm / sec, carbonaceous matter deposited on the catalyst is burned and removed. Further, the temperature of the reaction tube is raised to 450 to 500 ° C., the air is switched to air, and the oxidation activation treatment is performed for 10 to 15 hours. Next, the reduction activation treatment is usually carried out under normal pressure at a reduction temperature of 300 to 350 ° C. using hydrogen as a reducing agent at 5 to 15 Ncm / sec for 1 to 3 hours to activate the catalyst.
【0004】劣化した触媒は、炭素質の燃焼除去と酸化
活性化および還元活性化処理を実施して再生し、反応を
繰り返すことはできる。しかしながら、これらの方法を
用いても、触媒活性の失活は避けられず、反応活性が低
下する欠点は改善されていない。[0004] The deteriorated catalyst can be regenerated by performing the carbonaceous combustion removal, oxidation activation and reduction activation treatments, and the reaction can be repeated. However, even with these methods, deactivation of the catalyst activity is inevitable, and the drawback that the reaction activity decreases is not improved.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アニ
リン類とエチレングリコール類とからインドール類を製
造するに際して、再生触媒系の反応活性低下の抑制方法
および反応活性を向上する方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for suppressing a decrease in the reaction activity of a regenerated catalyst system and a method for improving the reaction activity in producing indoles from anilines and ethylene glycols. It is in.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】アニリン類とエチレング
リコール類とからインドール類を製造するに際して、反
応に使用して劣化した触媒に沈着した炭素質を燃焼除去
した後、高温で酸化活性化処理を実施し、最後に、アニ
リン類および/またはエチレングリコール類を接触させ
て還元活性化処理することにより、本発明の目的が達成
できることを見出し、本発明を完成させるに至った。す
なわち、本発明は、(1) アニリン類とエチレングリ
コール類を原料とし、Ib族金属含有触媒の存在下、気
相接触反応させインドール類を製造する方法において、
反応に使用して劣化した触媒を、(1)沈着炭素質の燃焼
除去処理、次いで (2)高温で酸化活性化処理、最後に
(3)アニリン類および/またはエチレングリコール類
と接触させて還元活性化処理を実施することを特徴とす
るインドール類の製造方法、(2)沈着炭素質の燃焼除
去処理を200〜450℃の温度範囲、酸化活性化処理
を酸素濃度2vol%以下である不活性ガスにより実施
する前記(1)のインドール類の製造方法、(3)酸化
活性化処理を、空気、O2又はN2Oを酸化剤として3
50〜650℃の温度範囲で、5時間以上実施する前記
(1)又は(2)のインドール類の製造方法、(4)ア
ニリン類および/またはエチレングリコール類を接触さ
せ還元活性化する温度が200〜500℃の範囲である
前記(1)〜(3)のインドール類の製造方法、(5)
Ib族金属がCu、Ag及びAuから選ばれた一種以上
を有効成分として含有する触媒である前記(1)〜
(4)のインドール類の製造方法、(6)反応に使用し
て劣化した触媒を沈着炭素質の燃焼除去処理、次いで高
温で酸化活性化処理、最後に還元活性化処理をした後、
アニリン類とエチレングリコール類を該活性化触媒によ
り反応させるサイクルを繰り返し行う前記(1)〜
(5)のインドール類の製造方法である。In the production of indoles from anilines and ethylene glycols, carbonaceous substances deposited on the deteriorated catalyst used in the reaction are burned off and then subjected to oxidation activation treatment at a high temperature. It was found that the object of the present invention can be achieved by contacting anilines and / or ethylene glycols for reduction activation treatment, and finally completed the present invention. That is, the present invention provides (1) a method for producing indoles by subjecting anilines and ethylene glycols as raw materials to a gas phase contact reaction in the presence of a group Ib metal-containing catalyst;
The degraded catalyst used in the reaction is reduced by (1) burning off the deposited carbonaceous material, (2) oxidizing activation treatment at a high temperature, and finally (3) contacting with anilines and / or ethylene glycols. A method for producing an indole characterized by carrying out an activation treatment; (2) an inert gas in which the combustion removal treatment of the deposited carbonaceous material is in a temperature range of 200 to 450 ° C., and the oxidation activation treatment is an oxygen concentration of 2 vol% or less. (1) The method for producing indole according to the above (1), wherein the oxidation activation treatment is carried out by using gas, air, O 2 or N 2 O as an oxidizing agent.
(1) The method for producing an indole according to the above (1) or (2), which is carried out for 5 hours or more in a temperature range of 50 to 650 ° C .; (5) a method for producing indoles according to (1) to (3), wherein
The above-mentioned (1) to (1), wherein the Ib group metal is a catalyst containing at least one selected from Cu, Ag and Au as an active ingredient.
(4) a method for producing indoles of (4), a catalyst degraded by use in the reaction is subjected to a combustion removal treatment of deposited carbonaceous material, then an oxidation activation treatment at a high temperature, and finally a reduction activation treatment;
The above (1) to which the cycle of reacting anilines and ethylene glycols with the activating catalyst is repeated.
(5) A method for producing an indole.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の方法において使用される
アニリン類とは、一般式(I)DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The anilines used in the method of the present invention are represented by the general formula (I)
【化1】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルキ
ル基または、アルコキシ基を示し、nは1から5までの
整数である。)で表わされる化合物である。例えば、ア
ニリン、o−トルイジン、m−トルイジン、p−トルイ
ジン、o−クロロアニリン、m−クロロアニリン、p−
クロロアニリン、o−ヒドロキシアニリン、m−ヒドロ
キシアニリン、p−ヒドロキシアニリン、o−アニシジ
ン、m−アニシジン、p−アニシジン、3,4−ジメチ
ルアニリン、3,5−ジメチルアニリン、2,4−ジメ
チルアニリン等が例示される。またエチレングリコール
類は、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコ
ール、1,2−ブタンジオール、1,2,4−ブタント
リオール、グリセリン、2,3−ブタンジオール等が例
示される。Embedded image (Wherein, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or an alkoxy group, and n is an integer from 1 to 5). For example, aniline, o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, o-chloroaniline, m-chloroaniline, p-toluidine
Chloroaniline, o-hydroxyaniline, m-hydroxyaniline, p-hydroxyaniline, o-anisidine, m-anisidine, p-anisidine, 3,4-dimethylaniline, 3,5-dimethylaniline, 2,4-dimethylaniline Etc. are exemplified. Examples of the ethylene glycols include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,2,4-butanetriol, glycerin, and 2,3-butanediol.
【0008】本発明の方法に使用される触媒は、元素の
周期律表Ib族元素であるCu、Ag及びAuから選ば
れた一種以上を有効成分として含有する触媒系であり、
これらと複合可能な元素として、B、C、O、Mg、Al、
Li、P、S、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、
Ga、Ge、Se、Sr、Mo、Ru、Rh、Pd、Cd、In、
Sn、Sb、Te、Ba、La、Ce、W、Ir、Pt、Tl、
Pb、Bi、Tbなどをあげることができる。前述の触媒
は単独、あるいは通常の担体であるケイソウ土、活性白
土、ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミ
ナ、チタニア、クロミア、トリア、マグネシア、カルシ
アまたは酸化亜鉛などに担持して使用される。Ib族元
素の原料としては、Cu及びAgの場合、硫酸塩、硝酸
塩、リン酸塩、ハロゲン化物、有機酸塩等、Auの場合
は、塩化金酸、塩化金酸アルカリ金属類、シアン化金、
シアン化金アルカリ金属類等が一般的に使用できる。The catalyst used in the method of the present invention is a catalyst system containing, as an active ingredient, at least one selected from the group Ib elements of the periodic table, Cu, Ag and Au,
As elements which can be combined with these, B, C, O, Mg, Al,
Li, P, S, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn,
Ga, Ge, Se, Sr, Mo, Ru, Rh, Pd, Cd, In,
Sn, Sb, Te, Ba, La, Ce, W, Ir, Pt, Tl,
Pb, Bi, Tb and the like can be mentioned. The above-mentioned catalyst is used alone or supported on a usual carrier such as diatomaceous earth, activated clay, zeolite, silica, alumina, silica-alumina, titania, chromia, thoria, magnesia, calcia or zinc oxide. Examples of the raw material of the Ib group element include sulfate, nitrate, phosphate, halide, and organic acid salt in the case of Cu and Ag, and chloroauric acid, alkali metal chloroaurate, and gold cyanide in the case of Au. ,
Alkali metal cyanide and the like can be generally used.
【0009】触媒の調製法としては、通常の混練法、共
沈法、含浸法及び前述の各法を組み合せた方法などが適
用可能である。例えば、イ.各種の原料を混合し、少量
の水を添加し、ニーダー等で混練する方法、ロ.各種原
料を水溶液とし、これに沈殿剤を加え、不溶性の沈殿と
して共沈させる方法、ハ.各種担体に対し各種原料を含
浸させる方法、などで調製できる。得られた触媒組成物
は、通常180℃以下で乾燥し、適当な造粒添加剤、成
形助剤などを添加し成形したり、あるいは触媒組成物を
そのまま破砕して使用する。本発明の方法では、このよ
うな触媒をインドール類の製造に使用して劣化したもの
を、後述の沈着炭素質の燃焼除去処理、酸化活性化処
理、ついで還元活性化処理を行って、繰り返し使用す
る。As a method for preparing the catalyst, a usual kneading method, a coprecipitation method, an impregnation method, a method combining the above-mentioned methods, and the like can be applied. For example, b. A method of mixing various raw materials, adding a small amount of water, and kneading with a kneader or the like; A method in which various raw materials are converted into aqueous solutions, a precipitant is added thereto, and coprecipitation is performed as insoluble precipitates; c. It can be prepared by a method of impregnating various carriers with various raw materials. The obtained catalyst composition is usually dried at a temperature of 180 ° C. or lower, and then molded by adding an appropriate granulating additive and a molding aid, or the catalyst composition is used by crushing the catalyst composition as it is. In the method of the present invention, the catalyst which has been deteriorated by using such a catalyst for the production of indoles is repeatedly used by performing a combustion removal treatment of deposited carbonaceous material, an oxidation activation treatment, and a reduction activation treatment described later. I do.
【0010】本発明の方法で、アニリン類とエチレング
リコール類との反応は、触媒の存在下、気相で実施され
るが、固定床、流動床または移動床のいずの反応様式で
も可能である。反応装置に導入するアニリン類とエチレ
ングリコール類は、アニリン類1モルに対してエチレン
グリコール類0.01〜5モルの範囲、好ましくは0.
05〜1モルの範囲である。原料であるアニリン類とエ
チレングリコール類の導入量は、液空間速度(LHS
V)で0.01〜10hr−1の範囲であり、あらかじ
め蒸発器にて気化後、反応装置に導入する。またその際
に、水蒸気、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、
窒素、ネオン、アルゴンなどをキャリアガスとして同伴
させても良い。中でも、水蒸気、水素、一酸化炭素は触
媒のサービスライフを増大させる効果を有する為、好ま
しい。反応温度は200〜600℃の範囲、好ましくは
250〜500℃の範囲である。反応圧力は減圧、常
圧、加圧のいずれでも実施可能であるが常圧及び加圧状
態の方が好ましい。In the process of the present invention, the reaction between anilines and ethylene glycols is carried out in the gas phase in the presence of a catalyst, but can be carried out in any of fixed bed, fluidized bed and moving bed reaction modes. is there. The aniline and ethylene glycol introduced into the reactor are in the range of 0.01 to 5 mol, preferably 0.1 mol, of ethylene glycol per mol of aniline.
It is in the range of 0.5 to 1 mol. The introduction amounts of the raw materials aniline and ethylene glycol are determined by the liquid hourly space velocity (LHS).
V) is in the range of 0.01 to 10 hr -1 , and is introduced into the reactor after vaporization in an evaporator in advance. At that time, water vapor, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane,
Nitrogen, neon, argon, or the like may be included as a carrier gas. Among them, steam, hydrogen, and carbon monoxide are preferable because they have an effect of increasing the service life of the catalyst. The reaction temperature is in the range from 200 to 600C, preferably in the range from 250 to 500C. The reaction can be carried out under reduced pressure, normal pressure or increased pressure, but preferably at normal pressure or increased pressure.
【0011】以上の条件によるインドール類の製造に一
度以上使用した触媒は、つぎのように沈着炭素質の燃焼
除去処理、酸化活性化処理、最後に還元活性化処理され
る。沈着炭素質の燃焼除去処理は、劣化した触媒が、触
媒上に炭素質が析出しているので、これを燃焼除去す
る。触媒に沈着した炭素質を燃焼除去処理するに際し、
触媒を反応器から抜かずにそのまま行うことがコスト的
に有利であるが、抜き出して行ってもよい。燃焼除去処
理方法としては、例えば、劣化した触媒を200〜45
0℃の温度範囲で、酸素を5vol%以下含有する不活
性ガスと接触させる方法があげられる。この再生方法に
おいて、酸素濃度は5vol%以下の範囲、好ましくは
2vol%以下であり、不活性ガスとしては窒素、アル
ゴン、ヘリウム、一酸化炭素、水蒸気等が使用される。
燃焼除去の際の処理圧力は加圧、減圧、常圧下のいずれ
でも実施可能であるが一般には常圧下で行われる。沈着
炭素質の燃焼除去は触媒に沈着した炭素質がガスクロマ
トグラフィーで炭酸ガスや一酸化炭素として検出されな
くなるまで行われる。The catalyst used once or more for the production of indoles under the above-mentioned conditions is subjected to a combustion removal treatment of deposited carbonaceous material, an oxidation activation treatment and finally a reduction activation treatment as follows. In the combustion removal treatment of the deposited carbonaceous matter, the deteriorated catalyst burns off the carbonaceous matter deposited on the catalyst. In burning and removing carbonaceous matter deposited on the catalyst,
Although it is cost-effective to carry out the catalyst as it is without removing it from the reactor, the catalyst may be taken out. As a combustion removal treatment method, for example, a deteriorated catalyst
A method of contacting with an inert gas containing 5 vol% or less of oxygen in a temperature range of 0 ° C. In this regeneration method, the oxygen concentration is in the range of 5 vol% or less, preferably 2 vol% or less, and nitrogen, argon, helium, carbon monoxide, steam, or the like is used as the inert gas.
The processing pressure at the time of combustion removal may be any of pressurization, decompression, and normal pressure, but is generally performed at normal pressure. The combustion removal of the deposited carbonaceous material is performed until the carbonaceous matter deposited on the catalyst is no longer detected as carbon dioxide or carbon monoxide by gas chromatography.
【0012】沈着炭素質の燃焼除去処理操作に引続いて
酸化活性化処理を実施する。触媒を酸化活性化処理する
に際し、触媒を反応器から抜かずにそのまま行うことが
コスト的に有利であるが、抜き出して行ってもよい。こ
の酸化活性化処理において、酸化剤はO2、N2O、空
気などであり、単独で、あるいはこれらを混合して使用
しても良い。また窒素ガスなどの不活性ガスで希釈して
用いてもよい。使用する酸化剤の濃度は、特に制限され
ないが、経済性の理由から空気、または空気と窒素ガス
の混合ガスを用いることが好ましい。ガスの供給流量は
酸素濃度や触媒層での圧力損失等を考慮して決められる
が、通常、5m/sec以下でよい。酸化活性化処理の
温度は、350℃から600℃の範囲が好ましく、45
0℃から600℃が特に好ましい。酸化活性化時間は、
触媒の種類、処理温度や酸化剤の種類・濃度・供給量に
より変化するが、ある時間で触媒性能は一定となるた
め、それ以上の処理は不要である。処理圧力は加圧、減
圧、常圧下のいずれでも良い。通常、加圧ないし常圧に
おいては、少なくとも5時間以上、好ましくは10〜2
0時間で酸化活性化処理を行うことが好ましい。この操
作を行うことによって触媒の安定性が向上し長時間にわ
たり高活性な反応を実施できる。5時間以上、好ましく
は10〜20時間の酸化活性化処理を行う。[0012] Oxidation activation treatment is carried out subsequent to the operation for burning and removing the deposited carbonaceous material. When the catalyst is subjected to the oxidation activation treatment, it is advantageous in terms of cost to carry out the catalyst as it is without removing it from the reactor, but the catalyst may be taken out. In this oxidation activation treatment, the oxidizing agent is O 2 , N 2 O, air, or the like, and these may be used alone or in combination. Further, it may be used after being diluted with an inert gas such as nitrogen gas. The concentration of the oxidizing agent used is not particularly limited, but it is preferable to use air or a mixed gas of air and nitrogen gas for economic reasons. The supply flow rate of the gas is determined in consideration of the oxygen concentration, the pressure loss in the catalyst layer, and the like, but is usually 5 m / sec or less. The temperature of the oxidation activation treatment is preferably in the range of 350 ° C to 600 ° C,
0 ° C to 600 ° C is particularly preferred. The oxidation activation time is
Although it varies depending on the type of catalyst, the processing temperature, and the type, concentration, and supply amount of the oxidizing agent, the catalytic performance becomes constant over a certain period of time, so that no further processing is required. The processing pressure may be any of pressurization, decompression, and normal pressure. Usually, under pressurized to normal pressure, at least 5 hours or more, preferably 10 to 2 hours
The oxidation activation treatment is preferably performed in 0 hours. By performing this operation, the stability of the catalyst is improved, and a highly active reaction can be performed for a long time. The oxidation activation treatment is performed for 5 hours or more, preferably for 10 to 20 hours.
【0013】最後に、沈着炭素質の燃焼除去処理と酸化
活性化処理をした触媒をつぎのような方法で還元活性化
処理を行う。還元活性化処理するに際し、触媒を反応器
から抜かずにそのまま行うことがコスト的に有利である
が、抜き出して行ってもよい。この還元活性化処理にお
いて、還元剤はアニリン類またはエチレングリコール類
のいずれかを単独で使用しても、あるいはこれらの混合
物を使用してもよい。また、単独又は混合物を、さらに
不活性な化合物で希釈して用いても良いし、窒素ガスな
どの不活性ガスを同時に供給しても良い。使用する還元
剤のアニリン類および/またはエチレングリコール類の
使用量は特に制限はないが、アニリン類の供給量は触媒
容積に対し、液空間速度(LHSV)で通常、0から10
0hr−1、好ましくは0.05から10hr−1であ
る。エチレングリコール類の供給量は触媒容積に対し、
液空間速度(LHSV)で通常、0から100hr−1、
好ましくは0.05から10hr−1である。還元活性
化温度は200〜500℃、好ましくは200〜450
℃、さらに好ましくは250〜400℃である。還元活
性化時間は、触媒の種類、処理温度や還元剤の種類・濃
度・供給量により変化するが、ある時間で触媒性能は一
定となるため、それ以上の処理は不要である。処理圧力
は加圧、減圧、常圧下のいずれでも良い。通常、加圧な
いし常圧においては、少なくとも1分以上、好ましくは
5分以上で活性化処理を行うことが好ましい。以上の操
作を順に行うことによって再生した触媒の活性を向上し
長時間にわたり高活性な反応を実施でき、繰り返しの使
用に於いても、高活性な状態を持続できる。以上のよう
に実施する酸化処理後触媒の「アニリン類および/また
はエチレングリコール類による還元処理」は、本発明方
法の特徴であり、本発明に係わるインドール類製造にお
いて、触媒の活性の低下を抑え、インドールの選択率を
より長い反応時間維持することができる。また、本発明
の方法は、触媒の活性化処理とインドール類の製造反応
が同一の反応機で行えるので、これらの処理−反応のサ
イクルを繰り返すことにより、インドールの製造コスト
面からも有利な方法である。Finally, the catalyst which has undergone the combustion removal treatment of the deposited carbonaceous material and the oxidation activation treatment is subjected to a reduction activation treatment in the following manner. In carrying out the reduction activation treatment, it is advantageous in terms of cost to carry out the catalyst as it is without removing it from the reactor, but the catalyst may be taken out. In this reduction activation treatment, either aniline or ethylene glycol may be used alone, or a mixture thereof may be used as the reducing agent. Further, a single substance or a mixture may be used after being diluted with an inert compound, or an inert gas such as a nitrogen gas may be supplied at the same time. The amount of the aniline and / or ethylene glycol used as the reducing agent is not particularly limited, but the supply amount of the aniline is usually 0 to 10 in terms of liquid hourly space velocity (LHSV) with respect to the catalyst volume.
0 hr −1 , preferably 0.05 to 10 hr −1 . The supply amount of ethylene glycols is based on the catalyst volume.
The liquid hourly space velocity (LHSV) is usually 0 to 100 hr −1 ,
Preferably it is 0.05 to 10 hr -1 . The reduction activation temperature is 200 to 500 ° C, preferably 200 to 450 ° C.
° C, more preferably 250-400 ° C. The reduction activation time varies depending on the type of catalyst, the processing temperature, and the type, concentration, and supply amount of the reducing agent. However, since the catalyst performance is constant over a certain period of time, no further processing is required. The processing pressure may be any of pressurization, decompression, and normal pressure. Usually, it is preferable to perform the activation treatment at least 1 minute, preferably 5 minutes or more under pressurized to normal pressure. By sequentially performing the above operations, the activity of the regenerated catalyst can be improved, a highly active reaction can be performed for a long time, and a highly active state can be maintained even in repeated use. The "reduction treatment with anilines and / or ethylene glycols" of the post-oxidation catalyst carried out as described above is a feature of the method of the present invention. In the production of indoles according to the present invention, a decrease in the activity of the catalyst is suppressed. In addition, the selectivity of indole can be maintained for a longer reaction time. In addition, in the method of the present invention, the catalyst activation treatment and the indole production reaction can be performed in the same reactor. Therefore, by repeating these treatment-reaction cycles, a method advantageous in terms of indole production cost can be obtained. It is.
【0014】[0014]
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例1 水ガラスと硝酸亜鉛を原料として共沈法でSiO2-Zn
O担体を調製した。この担体に銀を10wt%担持して
銀担持触媒を調製した。この触媒250mlを内径20
mmのステンレス製反応管に充填して、反応管を365
℃に保ち、あらかじめ気化させたアニリン、エチレング
リコール、および水のモル比で8:1:30の原料を1
80g/hrで、また、同時に水素ガスを40Nl/h
rで反応管に供給し、インドール合成反応を0.4Mp
a下で行った。一定時間反応させた後、以下の手順で触
媒の再生を行った。触媒に付着した炭素質の燃焼除去
は、反応系内をN2で置換し、反応管温度を300℃と
した後、酸素を1.5vol%含むN2ガス 約150N
L/hrを流して行った。次いで、反応管の温度を50
0℃、空気雰囲気下15時間、触媒を酸化活性化処理し
た。その後、N2雰囲気下で320℃まで降温、アニリ
ンとエチレングリコールのモル比8:1の還元液をLH
SV0.30hr−1で、窒素(52Nl/hr)と供に送
り、30分間還元活性化処理を実施した。その後、触媒
再生前と同じ条件で再び反応を行った。EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Using water glass and zinc nitrate as raw materials, SiO 2 -Zn was formed by a coprecipitation method.
An O carrier was prepared. A silver-supported catalyst was prepared by supporting 10 wt% of silver on this carrier. 250 ml of this catalyst is
mm, the reaction tube was filled with 365 mm.
C., and a raw material having a molar ratio of 8: 1: 30 in aniline, ethylene glycol, and water previously vaporized in 1: 1.
80 g / hr and at the same time 40 Nl / h of hydrogen gas
r to the reaction tube, and the indole synthesis reaction is performed at 0.4 Mp.
a. After reacting for a certain period of time, the catalyst was regenerated by the following procedure. For burning and removing carbonaceous matter adhering to the catalyst, the inside of the reaction system is replaced with N 2 , the temperature of the reaction tube is set to 300 ° C., and N 2 gas containing 1.5 vol% of oxygen is about 150 N
L / hr was passed. Then, the temperature of the reaction tube was raised to 50.
The catalyst was subjected to an oxidation activation treatment at 0 ° C. in an air atmosphere for 15 hours. Thereafter, the temperature was lowered to 320 ° C. in a N 2 atmosphere, and a reducing solution of aniline and ethylene glycol having a molar ratio of 8: 1 was added to LH.
At an SV of 0.30 hr −1 , the mixture was fed with nitrogen (52 Nl / hr), and a reduction activation treatment was performed for 30 minutes. Thereafter, the reaction was performed again under the same conditions as before the catalyst regeneration.
【0015】反応でのエチレングリコールの転化率、お
よびインドールの選択率を表−1に示した。なお、エチ
レングリコールの転化率およびインドールの選択率は以
下の定義に従う。 エチレングリコールの転化率(%)=〔(消費されたエチ
レングリコールのモル数)/(供給したエチレングリコ
ールのモル数)〕×100 インドールの選択率(%)=〔(生成したインドールのモ
ル数)/(反応したエチレングリコールのモル数)〕×
100Table 1 shows the conversion of ethylene glycol and the selectivity of indole in the reaction. The conversion of ethylene glycol and the selectivity of indole are defined as follows. Ethylene glycol conversion (%) = [(moles of ethylene glycol consumed) / (moles of ethylene glycol supplied)] × 100 Selectivity of indole (%) = [(moles of indole produced) / (Number of moles of ethylene glycol reacted)] ×
100
【0016】比較例1 実施例1に示した方法に準じ、反応前に還元活性化処理
のみ実施せず、反応を行った。この結果も表−1に示し
た。Comparative Example 1 According to the method described in Example 1, the reaction was carried out without performing only the reduction activation treatment before the reaction. The results are also shown in Table 1.
【表1】 [Table 1]
【0017】実施例2及び比較例2 実施例1、比較例1に示した方法に準じ、触媒のみをか
えて反応を行った。なお、触媒は、市販のシリカ担体
(比表面積280m2/g)に銅を3.4%担持したもので
ある。反応でのエチレングリコールの転化率、およびイ
ンドールの選択率を表−2に示した。Example 2 and Comparative Example 2 In accordance with the method shown in Example 1 and Comparative Example 1, the reaction was carried out using only the catalyst. The catalyst was obtained by loading 3.4% of copper on a commercially available silica carrier (specific surface area: 280 m 2 / g). Table 2 shows the conversion of ethylene glycol and the selectivity of indole in the reaction.
【表2】 [Table 2]
【0018】[0018]
【発明の効果】反応に使用して劣化した触媒に沈着した
炭素質を燃焼除去し、ついで、高温で酸化活性化処理を
実施し、最後に、アニリン類および/またはエチレング
リコール類を接触させ、還元活性化処理をすることによ
って、触媒再生後の転化率及び選択率が、長時間反応後
もほとんど減少することなく、活性の持続性を大幅に改
善し、高活性な反応を実施できる。すなわち、本発明の
方法によって、アニリン類とエチレングリコール類から
インドール類を製造する方法において、用いる触媒を再
生処理して繰り返し使用するインドール類の工業的製造
方法が提供される。According to the present invention, the carbonaceous matter deposited on the deteriorated catalyst used in the reaction is burned off, and then an oxidation activation treatment is carried out at a high temperature. Finally, anilines and / or ethylene glycols are brought into contact with each other, By performing the reduction activation treatment, the conversion rate and the selectivity after the regeneration of the catalyst hardly decrease even after the reaction for a long time, the sustainability of the activity is largely improved, and a highly active reaction can be carried out. That is, the method of the present invention provides an industrial method for producing indoles in which a catalyst to be used is regenerated and used repeatedly in a method for producing indoles from anilines and ethylene glycols.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 38/50 B01J 38/50 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 猪木 哲 千葉県袖ヶ浦市長浦580番32 三井化学株 式会社内 Fターム(参考) 4C204 AB05 BB04 DB01 EB01 FB01 GB01 4G069 AA03 AA10 BB01C BB02A BB02B BB04A BB04B BC30A BC31A BC32A BC32B BC33A BC35A BC35B BD02C BD06C CB25 CB61 CB67 DA06 DA08 GA06 GA10 GA16 4H039 CA42 CH10 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) B01J 38/50 B01J 38/50 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72) Inventor Tetsu Inoki Sodegaura, Chiba Prefecture 580-32 Mayoragaura F-term within Mitsui Chemicals Co., Ltd. CH10
Claims (6)
料とし、Ib族金属含有触媒の存在下、気相接触反応さ
せインドール類を製造する方法において、反応に使用し
て劣化した触媒を、(1)沈着炭素質の燃焼除去処理、次
いで (2)高温で酸化活性化処理、最後に(3)アニリン類
および/またはエチレングリコール類と接触させて還元
活性化処理を実施することを特徴とするインドール類の
製造方法。1. A method for producing indoles by subjecting anilines and ethylene glycols to a gas phase contact reaction in the presence of a group Ib metal-containing catalyst, wherein the catalyst used in the reaction is degraded by (1) Indoles characterized by carrying out combustion removal treatment of deposited carbonaceous material, (2) oxidation activation treatment at high temperature, and finally (3) reduction activation treatment by contact with anilines and / or ethylene glycols. Manufacturing method.
50℃の温度範囲で実施し、酸化活性化処理を酸素濃度
2vol%以下である不活性ガスにより実施する請求項
1記載のインドール類の製造方法。2. A process for burning and removing deposited carbonaceous matter from 200 to 4 times.
The method for producing indole according to claim 1, wherein the process is carried out in a temperature range of 50 ° C, and the oxidation activation treatment is carried out using an inert gas having an oxygen concentration of 2 vol% or less.
Oを酸化剤として350〜650℃の温度範囲で、5時
間以上実施する請求項1又は2記載のインドール類の製
造方法3. The oxidation activation treatment is performed by using air, O 2 or N 2.
3. The method for producing an indole according to claim 1, wherein the method is carried out for 5 hours or more in a temperature range of 350 to 650 [deg.] C. using O as an oxidizing agent.
コール類を接触させ還元活性化する温度が200〜50
0℃の範囲である請求項1〜3記載のインドール類の製
造方法。4. The temperature at which anilines and / or ethylene glycols are brought into contact with each other to reduce and activate them is 200 to 50.
The method for producing indoles according to claim 1, wherein the temperature is in a range of 0 ° C. 5.
ばれた一種以上を有効成分として含有する触媒である請
求項1〜4記載のインドール類の製造方法。5. The method for producing indoles according to claim 1, wherein the group Ib metal is a catalyst containing at least one selected from Cu, Ag and Au as an active ingredient.
質の燃焼除去処理、次いで高温で酸化活性化処理、最後
に還元活性化処理をした後、アニリン類とエチレングリ
コール類を該活性化触媒により反応させるサイクルを繰
り返し行う請求項1〜5記載のインドール類の製造方
法。6. The catalyst degraded by use in the reaction is subjected to a combustion removal treatment of deposited carbonaceous material, an oxidation activation treatment at a high temperature, and finally a reduction activation treatment, and then the anilines and ethylene glycols are activated. The method for producing indoles according to any one of claims 1 to 5, wherein a cycle of reacting with a catalyst is repeated.
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JP2001151885A JP2002338543A (en) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Method for producing indole compounds |
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WO2005018805A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method of regenerating catalyst |
-
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- 2001-05-22 JP JP2001151885A patent/JP2002338543A/en active Pending
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