JPH01172373A - インドリンの製造法 - Google Patents

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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。