JPH01172373A

JPH01172373A - インドリンの製造法

Info

Publication number: JPH01172373A
Application number: JP62329368A
Authority: JP
Inventors: Shoji Takeya; 竹谷　彰二; Takenori Nakamura; 猛紀中村; Tomonao Mizoi; 溝井　与直
Original assignee: Sumikin Chemical Co Ltd
Current assignee: Air Water Inc
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1989-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、インドールを所定のニッケル触媒の存在下
、接触水素化して高収率でインドリンを製造する方法に
関する。

［従来の技術］インドリンは、医薬品等の合成原料や農薬の中間化合物
として有用である。

インドリンを製造する方法としては、２（２゜−アミノ
フェニル）エタノールの閉環脱水を１５０〜５５０°Ｃ
で非晶質珪酸アルミニウムの存在下で行なう方法（特開
昭６２−１１４９５９号公報）、ベンゼンと２−アミノ
エチルアルコールとを触媒の存在下に、気相反応させる
方法（特公昭６１−５０９４３号公報）等により合成す
る方法の他に、インドールを接触還元する方法が一般に
知られている。

従来のインドールまたはインドール誘導体を接触還元し
てインドリンを製造する方法としては、インドールまた
はインドール誘導体を亜鉛アマルガムで還元する方法（
特公昭４４−３２７８１号公報）、ピリジン系溶媒中に
てインドール誘導体に水素化硼素ナトリウムと金属塩化
物を作用させる方法（特開昭５３−１１２８７１号公報
）、インドールまたはインドール誘導体を酸の存在下、
ラネーニッケル触媒により接触還元を行わせる方法（特
開昭５９−６５０７２号公報）等多くの提案が行われて
いる。

しかしながら、特公昭４４−３２７８１号公報の方法は
、亜鉛アマルガムの製造ならびにその後処理に問題があ
る。特開昭５３−１１２８７１号公報の方法は、インド
ール誘導体に対して、水素化硼素ナトリウムおよび金属
塩化物を、例えば２〜１０および１〜１０倍モルと多量
に使用すると共に、反応後目的生成物の分離に水を添加
するため、失活して再使用ができず、工業的に有利な方
法ではない。また、特開昭５９−６５０７２号公報の方
法は、酸を使用するため、反応終了後触媒を除去したの
ち、中和操作が必要であり、操作が複雑になる。

還元触媒を用いてインドールに水素添加する接触水素化
法では、白金、パラジウムまたはルテニウム等の貴金属
触媒を使用する場合、高温高圧を必要とし、本発明者ら
が実験した結果によれば、核水素化の進行と共にピロー
ル核の開裂も起こり、○−メチルアニリンが生成してイ
ンドリンの生成率は満足すべきものではなかった。

また、接触還元触媒として、−船釣に広く採用されてい
るラネーニッケル触媒を使用し、インドールを水素化し
てインドリンを合成する場合、原料インドール中に含有
される不純物（明確ではないが、硫黄化合物系の物質で
あろうと考えられる）の触媒毒作用によって、触媒活性
が低下し、循環使用が困難であるという欠点があった。

［解決しようとする問題点］この発明は、前記欠点を解消し、安価でしかも触媒活性
の低下がほとんどなく、取り扱い易い特定のニッケル触
媒を循環使用し、比較的短時間でインドールを接触還元
し、インドリンを高収率で製造する方法を提供するもの
である。

［問題点を解決するための手段］本発明者等は、前記欠点を解消し、インドールを接触還
元して安価に、かつ効率よくインドリンを製造する方法
について、鋭意試験研究の結果、無溶媒あるいは溶媒の
存在下、接触還元触媒として、乾式還元した硅藻土を担
体とするニッケル触媒を使用し、特定条件下でインドー
ルを水素化すれば、ピロール核への水素添加活性が高く
、しかもピロール核開裂が抑制されて高収率でインドリ
ンが生成すると共に、インドールに含有される不純物（
主に硫黄化合物と考えられる）の被毒が抑制され、触媒
活性が発現する温度でのシンタリングによる触媒劣化が
発生し難く、触媒の反復使用が十分可能であることを究
明し、この発明に想到したのである。

すなわち、この発明は、インドールを、乾式還元した硅
藻土を担体とする二・ンケル触媒の存在下、反応温度１
２０〜１８０℃、水素圧力２０　ｋｇ／　ｃｍ２・Ｇ以
上で水素化することを特徴とするインド１ノンの製造法
である。

この発明において、原料として使用されるインドールと
しては、合成インドールある％１はコールタールまたは
石炭液化油から分離回収されたコールタール系のインド
ールである。

使用する硅藻土を担体とする二・ンケル触媒としては、
乾式還元後冷却して水素をＣＯ２ガスに置換したのち、
空気を徐々に加え、ゆっくり表面をわずかに酸化して安
定化させたものを使用する。

この硅藻土を担体とする二・ンケル触媒は、金属ニッケ
ルの表面を酸ｆヒ被膜でカバーした形態であるため、触
媒毒、特に有機硫黄化合物に対して耐毒性が大きく、触
媒活性も高く、反復使用しても劣化が起こり難い。この
硅藻土を担体とする二・ンゲル触媒の使用量は、本発明
者等の行った実験結果によれば（後述の実施例２、第２
図参照）、原料として使用するインドールに対して、１
〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％である。硅藻
土を担体とするニッケル触媒の使用量が、１重量％より
少ないと効率的に水素化反応を進行させることは難しく
、また、２０重量％より多くなっても反応速度向上の効
果が見られず、触媒使用量が多くなって製造コストが高
くなり、経済的に不利となるばかりでなく、攪拌状態に
悪影響を及ぼす。

水素化反応の反応条件は、反応温度が１２０〜１８０℃
、好ましくは１４０〜１６０℃で、水素圧力は２０　ｋ
ｇ／　Ｃｌ１１２−Ｇ以上、好ましくは４０　ｋｇ／ｃ
ｍ２・Ｇ以上である。水素圧力の上限は、特に限定され
ないが、経済性を勘案して決定すべきである。

これは、反応温度が１２０℃より低くなると、水素化反
応は殆ど進行せず、一方１８０℃より高くなるとピロー
ル核の開裂が激しく起こってＯ−メチルアニリンが多く
副生じ、目的とするインドリンの生成率が低下する。水
素圧力は、２０ｋｇ／Ｃｍ２・Ｇより低いと反応速度が
遅くなり過ぎるので、反応時間が長くなり、生産性が悪
くなる。

反応時間は、原則として水素の吸収が終了するまで行な
われるが、前記乾式還元ニッケル触媒を使用すれば、ビ
ロール核の水素化反応は反応温度によって若干具なるも
のの、短時間で平衡状態に達し、例Ｊば、１２０〜１８
０℃の温度範囲では１〜２時間程度である。したがって
、１時間以上反応させれば十分である。

なお、水素化反応は、大過剰の水素ガス存在下に、バッ
チ式あるいは流通式で行なうことができるが、使用する
触媒の形状が粉末状であることがら、バッチ式が好まし
い。

水素化反応は、インドールと触媒を攪拌混合した状態で
行なわれるが、適当な溶媒を用い、インドールを希釈溶
解した状態で行なうこともできる。

この場合には、触媒活性の低下が殆どなく、しがち、反
応混合物と触媒の分離操作が容易となる利点がある。使
用する溶媒としては、種々のものが使用できるが、例え
ば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキ
サンなど、沸点５０〜１５０℃の脂肪族系または脂環族
炭化水素を用いるのが好ましい。溶媒の使用量は、原料
インドールに対して、１〜６重量倍、好ましくは２〜４
重量倍が適当である。

なお、水素化反応終了後、触媒をデカンテーションある
いは濾過等の手段によって分離したのち、反応混合物か
ら蒸留によりインドリンを高収率で取得でき、また、未
反応のインドールも回収できる。一方、分離された触媒
および回収されたインドールは、次回の反応に循環使用
することができるので有利である。

［実施例］実施例１インドール２５ｇと硅藻土を担体とするニッケル触媒（
日揮化学■製、商品名Ｎ−１０３、［ニッケル４９〜５
２％、硅藻土２７〜２９％、黒鉛４〜５％］）１．２５
ｇおよびヘキサン１１８ｇをオートクレーブに仕込み、
反応温度１４０℃、水素圧力５０　ｋｇ／　ｃｍ２・Ｇ
の条件下、反応時間を０．５〜５時間に変化せしめて水
素化反応せしめた。各反応混合物を濾別し、ヘキサンを
除去したのち、ガスクロマトグラフィーを用いて各生成
物の組成を分析し、反応時間とインドリン生成率との関
係を求めた。その結果を第１図に示す。

実施例２インドール２５ｇと実施例１で使用したと同じニッケル
触媒０．２５〜５．０ｇ＜対インドール１〜２０重量％
）およびヘキサン１１８ｇをオートクレーブに仕込み、
反応温度１４０℃、水素圧力５０　ｋｇ／　ｃｍ２・Ｇ
の条件で、１時間水素化反応せしめた。そして反応混合
物を実施例１と同様に処理し、触媒添加量とインドリン
生成率との関係を求めた。その結果を第２図に示す。

実施例３インドール２５ｇと実施例１で使用したと同じニッケル
触媒１．２５ｇおよびヘキサン１１８ｇをオートクレー
ブに仕込み、ついで水素を２０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇまで仕
込んだのち、１２０℃に昇温しで２時間水素化反応せし
めた。反応中は水素の圧力を２０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ一定
に保持した。反応終了後生成物を実施例１と同様に処理
した結果、生成物は、インドリン８４．９％、インドー
ル１２，６％、０−メチルアニリン２．５％であった。

実施例４実施例３と同様に、インドール、ニッケル触媒およびヘ
キサンをオートクレーブに仕込み、反応温度１６０℃、
水素圧力５０　ｋｇ／　ｃｍ２・Ｇで１時間反応させた
。反応混合物を実施例３と同様に処理した結果、生成物
は、インドリン８３．５％、インドール１２．４％、０
−メチルアニリン４．１％であった。

実施例５溶媒のヘキサンをメチルシクロヘキサンに替えた以外は
、実施例３と同様に仕込み、反応温度１４０℃、水素圧
力６０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇで１時間反応せしめた。反応混
合液を実施例３と同様に処理した結果、生成物は、イン
ドリン８６．８％、インドール７．９％、０−メチルア
ニリン５．３％であった。

実施例６インドール７５ｇと前述のニッケル触媒３．７５ｇをオ
ートクレーブに仕込み、反応温度１２０℃、水素圧力６
０　ｋｇ／　ｃｍ２・Ｇの条件で３時間水素化反応せし
めた。反応混合物を実施例３と同様に処理した結果、生
成物は、インドリン７７．１％、インドール１９．９％
、Ｏ−メチルアニリン３゜０％であった。

実施例フインドール３４ｇと耐硫黄性ニッケル触媒（日揮化学株
製、Ｎ−１１３、［ニッケル４４〜４８％、Ｃｒ２〜３
％、Ｃｕ２〜３％、硅藻土２５〜２７％、黒鉛４〜５％
］　）１．７ｇおよびヘキサン１１８ｇをオートクレー
ブに仕込み、反応温度１５０℃、水素圧力５０ｋｇ／ｃ
ｍ２・Ｇの反応条件で１時間水素化反応せしめた。反応
終了後、反応混合物を実施例３と同様に処理した結果、
生成物は、インドリン８２．９％、インドール１３．６
％、Ｏ−メチルアニリン３．５％であった。

実施例８実施例３と同様に、インドール、ニッケル触媒およびヘ
キサンをオートクレーブに仕込み、反応温度１００℃、
水素圧力６０　ｋｇ／　ｃｍ２−Ｇで６時間水素化反応
せしめた。反応終了後、反応混合物を実施例３と同様に
処理した結果、生成物は、インドール９９．６％、その
他０．４％で、殆ど水素化反応が起こっていなかった。

実施例９実施例３と同様に、インドール、ニッケル触媒およびヘ
キサンをオートクレーブに仕込み、反応温度２００℃、
水素圧力５０ｋｇ／ｃｍ”Ｇの条件下、１時間反応せし
めた０反応終了後、反応混合物を実施例３と同様に処理
した結果、生成物は、インドリン３０゜１％、インドー
ル２７．３％、０−メチルアニリン４２．６％で、イン
ドリンの分解生成物が多く副生じていた。

実施例１０インドール７５ｇと実施例１のニッケル触媒３．７５ｇ
およびヘキサン１１８ｇをオートクレーブに仕込み、反
応温度１４０℃、水素圧力１００ｋｇ／ｃｎ＋２・Ｇの
条件下で１時間水素化反応せしめた。

反応終了後、反応混合物を実施例３と同様に処理した結
果、生成物は、インドリン８６．０％、インドール５，
３％、０−メチルアニリン８．７％であった。

また、生成物を理論段数２０段のヘリパック充填式蒸留
装置に仕込み、圧力１００ｍｍＨｇ、還流比１０で蒸留
し、留出温度１５４〜１５５℃の留分６５．５ｇを得た
。この留分のガスクロマトグラフィーによる組成分析は
、インドリン９９．３％、インドール０．３％、その他
０．４％であった。また、原料インドールからのインド
リン収率は８５．３モル％であった。

実施例１１インドール２５ｇと実施例１のニッケル触媒１゜２５ｇ
およびヘキサン１１８ｇをオートクレーブに仕込み、反
応温度１４０℃、水素圧力５０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇの条件
下で１時間水素化反応せしめた。

反応終了後、反応混合液から濾過によって触媒を分離し
た。そして該触媒、インドール２５ｇおよびヘキサン１
１８ｇをオートクレーブに仕込み、同一条件で水素化反
応を繰り返し行った。

触媒の循環使用を７回行い、各々の反応混合物を実施例
３と同様に処理し、触媒の循環回数とインドリン収率と
の関係を求めた。その結果を第３図に示す。

第３図に示すとおり触媒を循環使用しても、インドリン
の収率が殆ど低下しない。これはこの触媒が循環使用で
きることを示すものである。

比較例１インドール３４ｇ、メタノール１００ｇ、および２０％
ＮａＯＨ水溶液９０ｇを１５°Ｃ以下に保持し、ラネー
ニッケル（和光純薬味製）１２ｇを１時間で添加したの
ち、９０℃にて攪拌下１５時間熟成後、濾過、水洗し、
メタノールで置換した展開ラネーニッケル触媒８ｇをオ
ートクレーブに仕込み、反応温度６０℃、水素圧力２０
　ｋｇ／　ｃｍ２・Ｇの条件下、６時間水素化反応せし
めた。

この反応混合物から濾過により触媒を分離し、分離した
ラネーニッケル触媒にインドール３４ｇとメタノール１
００ｇをオートクレーブに佳込み、同−条件で水素化反
応を繰り返し行った。

触媒の循環使用は合計４回行い、各々の反応混合物をガ
スクロマトグラフィーで分析し、触媒の循環回数とイン
ドリン収率との関係を求めた。その結果を第４図に示す
。第４図に示すとおり、ラネーニッケル触媒の場合は、
インドリン収率が順次低下しており、循環使用できない
ことが判明した。

比較例２インドール３４ｇ、５％パラジウム活性炭触媒く日本エ
ンゲルハルト社製）１、Ｏｇおよびヘキサン１１８ｇを
オートクレーブに仕込み、反応温度１５０°Ｃ５水素圧
力５Ｑｋｇ／ｃｍ２・Ｇの条件下、１時間水素化反応せ
しめた。

この反応混合物から触媒を濾過により除去したのち、ガ
スクロマトグラフィーで分析したところ、インドリン２
６．１％、インドール４５．７％、Ｑ−メチルアニリン
２８．２％であった。

比較例３触媒を５％ルテニウム活性炭（日本エンゲルＡルト社製
）に替えた以外は、比較例２と同一条件で水素化反応せ
しめた。

この反応混合物から触媒を濾過により除去したのち、ガ
スクロマトグラフィーで分析したところ、インドリン４
１．５％、インドール２８．６％、Ｏ−メチルアニリン
２９．９％であった。

比較例４触媒を５％白金活性炭（日本エンゲルハルト社製に替え
た以外は、比較例２と同一条件で水素化反応せしめた。

この反応混合物から触媒を濾過により除去したのち、ガ
スクロマトグラフィーで分析したところ、インドール９
９．８％、その他０．２％で、水素化反応は進行しなか
った。

参考例１特開昭５９−６５０７２号公報に記載の発明方法に準じ
、インドール４６．８ｇ、メタノール１００ｇおよび比
較例１と同一の方法で展開したラネーニッケル触媒を金
属でＬｏｇ、さらに硫酸１９．６ｇをオートクレーブに
仕込み、反応温度６０℃、水素圧力１０　ｋｇ／　ｃｍ
２・Ｇの条件下、２時間水素化反応せしめた。

反応終了後、反応混合物から濾過によって触媒を除去し
たのち、ガスクロマトグラフィーで分析したところ、イ
ンドリン１３．１％、インドール８６．９％であった。

参考例２硫酸に替えて５０％燐酸２６．０ｇを用ｂ）た以外は、
参考例１と同一条件で水素化反応せしめた。

得られた反応混合物を参考例１と同様に分析したところ
、インドリン６１．５％、インドール３８．５％であっ
た。

［発明の効果］以上のとおりこの発明方法によれば、インドールを接触
還元してインドリンを製造するに際し、安価で、しかも
触媒活性の低下がほとんどなく、取り扱い容易な乾式還
元した硅藻土を担体とするニラゲル触媒を使用し、特定
の反応条件下で水素化反応せしめることによって、比較
的短時間でインドールを接触還元でき、しかも、インド
リンを高収率で製造できると共に、触媒が長期循環使用
できる等多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例１における反応時間とインド
リン生成率との関係をしめす線図、第２図は実施例２に
おける触媒添加量とインドリン生成率との関係を示す線
図、第３図は実施例１１における乾式還元ニッケル触媒
循環回数とインドリン収率との関係を示す線図、第４図
は比較例１におけるラネーニッケル触媒循環回数とイン
ドリン生成率との関係を示す線図である。特許出願人　　住金化工株式会社米７人りハ賽齋処〉・Ｘ’ｔ−＞ハギ４！Ｉ−６

Claims

【特許請求の範囲】

インドールを、乾式還元した硅藻土を担体とするニッケ
ル触媒の存在下、反応温度１２０〜１８０℃、水素圧力
２０ｋｇ／ｃｍ＾２・Ｇ以上で水素化することを特徴と
するインドリンの製造法。