JPH0544452B2

JPH0544452B2 -

Info

Publication number: JPH0544452B2
Application number: JP24337384A
Authority: JP
Inventors: Atsuro Yamauchi; Seiya Iguchi; Juzo Ono; Hiroshi Kimura; Satoshi Morita
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1993-07-06
Also published as: JPS61122267A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）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。さらに詳しくは、周期律表第ｂ族元素の少な
くとも１種を含有してなる触媒の存在下にアニリ
ン類とエチレングリコール類を反応させ、未反応
アニリン類をインドール類から分離して反応に再
使用するインドール類の製造法に関する。（従来技術およびその問題点）インドール類は化学工業原料として知られ、特
にインドールは近年香料やアミノ酸合成原料とし
て重要な物質となつてきている。従来よりインドール類を合成しようとする試み
は数多くあつたが、最近に至り、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一
段でインドール類を合成する方法に関する研究が
進み、種々の触媒系が提案されてきた。本発明者
らはこの反応について種々の検討を加えた結果、
周期律第ｂ族の元素であるCu、Ag、Auのうち
いずれかを有効成分として含む触媒がこの反応に
対して有効であり、この触媒を用いてアニリン類
とエチレングリコール類からインドール類を合成
する場合には、インドール類を収率良く得るため
に、反応系に多量のアニリン類を存在させること
が必要であるこ見出した。従つて、この触媒を用
いてインドール類を合成する場合、得られる反応
混合物に含まれる多量のアニリン類を分離回収す
ることが不可欠である。アニリン類をインドール類から分離するには
種々の方法を用いうるが、分離条件により回収さ
れアニリン類の中に含まれる不純物の組成が異な
つてくる。これら不純物は再使用される回収アニ
リンに含まれると触媒の活性を阻害するという問
題がある。したがつて、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工業的に製造するためア
ニリン類を回収、再使用するには、前記の問題が
解決されなければならない。（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記のような問題点の解決のた
め鋭意検討し、本発明の方法を完成した。すなわち、本発明は、周期律表第ｂ族元素の
少なくとも１種を含有してなる触媒の存在下にア
ニリン類とエチレングリコール類を反応させてイ
ンドール類を生成させ、未反応アニリン類をイン
ドール類から分離して再使用するに当り、反応に
使用されるアニリン類が一般式（）、（式中、R₁は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシ基またはニトロ基を示し、R₂
およびR₃は水素原子、アルキル基またはアルコ
キシ基を示す）で表わされる化合物を２重量％以
下、一般式（）（式中、R′₁は一般式（）のR₁と同じ意味を示
し、R′₂およびR′₃は一般式（）のR₂，R₃と同
じ意味を示す）で表わされる化合物を0.2重量％
以下で含有するものであることを特徴とするイン
ドール類の製造方法である。本発明の方法で用いられるアニリン類は、一般
式（）、（式中、R₁は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシ基またはニトロ基を示す）で表
わされる化合物であつて、例えば、アニリン、ｏ
−、ｍ−、もしくはｐ−トルイジン、ｏ−、ｍ
−、もしくはｐ−ハロアニリン、ｏ−、ｍ−、も
しくはｐ−ニトロアニンリン、ｏ−、ｍ−、もし
くはｐ−ヒドロキシメチルアニリン、ｏ−、ｍ
−、もしくはｐ−アニシジン等があげられる。また、本発明の方法で用いられるエチレングリ
コール類は、一般式（）（式中、R₂およびR₃は水素原子、アルキル基ま
たはアルコキシ基を示す）で表わされる化合物で
あつて、例えば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、１，２−ブタンジオール、２，３
−ブタンジオール、１，２，４−ブタントリオー
ル、グリセロール等があげられる。本発明の方法に使用される触媒は、ｂ族元素
であるCu、Ag及びAuの内、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、
Si、Ｐ、Ｓ、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、
Zn、Ga、Ge、Se、Sr、Zr、Mo、Ru、Rh、Pd、
Cd、In、Sn、Sb、Te、Ba、La、Ce、Ｗ、Ir、
Pt、Tl、Pb、Bi、Th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、マウネシア、カルシア、酸化亜鉛な
どに担持し使用される。周期律表第ｂ族元素の原料としては、Cu及
びAgの場合、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、炭酸
塩、ハロゲン化物、有機酸化塩等、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。触媒の調整法としては、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、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、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、各種担
体に対し各種の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。本発明の方法において、アニリン類とエチレン
グリコール類との反応は、前記触媒の存在下、気
相で実施されるが、固定床、流動床または移動床
のいずれ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0.01〜１モルの範囲、好ましくは
0.05〜0.5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（LHSV）で0.01〜
10hr^-1の範囲であり、あらかじめ蒸発器に気化
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、アルゴンなどをキヤリアガスとして
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効果を
有するので、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。アニリン類とエチレングリコール類からインド
ール類を合成する方法では、インドール類を収率
良く得るためにアニリン類をエチレングリコール
類に対して過剰に存在させる必要があるので、反
応装置を出た生成物は未反応アニリン類、生成イ
ンドール類および副反応生成物類等の混合物とし
て回収される。アニリン類をこの反応混合物から
回収するために通常蒸留法が用いられるが、本発
明は蒸留法によるアニリン類回収に限定されるも
のではない。本発明の方法では回収されたアニリン類は再び
原料として使用されるが、前記反応条件下でのイ
ンドール類の製造で、副反応生成物として、前記
一般式（）で表わされる化合物および一般式
（）で表わされる化合物で副生する。この一般式（）表わされる化合物は、前述の
インドール類製造条件下で１パス当り反応混合物
中に0.01〜１重量％程度生成する。この化合物対
応するアニリン類と沸点が近いので、アニリン類
を蒸留により反応混合物から回収する場合には、
蒸留条件によつてはこの化合物がアニリン類と共
に留出し、アニリン類を反応原料としてくり返し
使用するに伴つて反応系に蓄積する。また、この
化合物は晶析や抽出によつて対応するアニリン類
から分離することも困難である。また、一般式（）で表わされる化合物は前述
のインドール類製造条件下で１パス当り反応混合
物中に0.01〜２重量％程度生成する。この化合物
も蒸留、晶析、抽出等の手段でアニリン類と分離
することは比較的困難であり、分離条件によりつ
てはこの化合物を高濃度に含有するアニリン類が
反応系に循環される。以上のようなインドール類製造において、副生
してくる一般式（）の化合物および一般式
（）の化合物を含んだまゝのアニリン類を再使
用するとインドール収率が低下し、また経時的に
インドール収率の低下して行く速さが増してく
る。本発明の方法は回収再使用するアニリン類中の
前記副生化合物の含有量を一般式（）の化合物
については２重量％以下、一般式（）の化合物
については0.2重量％以下として使用するところ
に特徴がある。すなわち、本発明の方法では、一般式（）で
表わされる化合物および一般式（）で表わされ
る化合物はアニリン類の反応混合物からの分離に
先だつて、あるいは分離と同時に、あるいは分離
の後で除去、あるいは処理・無害化される。これ
ら化合物のアニリン類からの分離方法としては蒸
留、晶析、抽出、吸着等、公知の分離技術が適用
される。また、処理・無害化方法としては反応、
加熱、錯体形成等があげられ、これらの手段によ
つてインドール類合成反応に対して悪影響を及ぼ
さないような物質、あるいは容易に分離除去され
るような物質に変換する。とくに加熱処理による
分離では一般式（）の化合物はほヾ完全に除去
される。このような方法で副生物を分離除去または無害
物質に変換して分離した回収アニリンは、前記の
濃度以下に一般式（）の化合物および一般式
（）の化合物を含有するようにして、そのまゝ
または新しいアニリン類と混合して再使用され
る。（作用および発明の効果）アニリン類およびエチレングリコール類を原料
として触媒の存在下、インドール類を製造する方
法においては、これを工業的に実施するにはアニ
リン類の回収再生使用が必要である。しかし、回
収アニリンを再使用すると触媒の活性が阻害され
る。これは副生物に起因し、この副生物の回収ア
ニリン類中の含有量をある限度量以下にすること
によつて触媒活性を長期に維持することができ
る。すなわち、本発明はアニリン類とエチレングリ
コール類とを原料とするインドール類と工業的価
値が大きいものである。（実施例）以下、実施例により本発明を説明する。実施例１内径２mmφのステンレス製反応管に、市販の打
錠成形した直径３mmφ、高さ2.5mmのSiO₂にAgを
13％担持したペレツト状触媒200c.c.を充填した。
反応管入口から、アニリン（インドール合成反応
にまだ使用されていないもの、以下未使用アニリ
ンと呼ぶ。）とエチレングリコールと水のモル比
で12：１：８の原料を300ｇ／hr、および水素ガ
スはＮ／hrで供給し、反応温度350℃、反応圧
力5.0×10⁵Paで600時間反応を行なつた。得られ
た反応生成物を油水分離し、アニリンとインドー
ルを主成分とする相を全量回収した。内径100mm、
高さ1500mmの充填塔にマクマホンを充填した精留
部をもつ蒸留装置を用い、５mmHgの減圧下約
150hrかけて実質的にＮ−エチルアニリンとアセ
トアルデヒドアニルを含まないアニリンを80Kg回
収した。以上の操作を２回くり返し、計160Kgの
アニリンを得た。この回収アニリンを７ロツトに等分し、うち６
ロツトにそれぞれ0.5、1.0、3.0wt％のＮ−エチル
アニリン、0.02、0.04、0.12wt％のアセトアルデ
ヒドを添加し、残り１ロツトはそのままで反応原
料とした、アセトアルデヒドを添加した群から
は、ガスクロマトグラフによりそれぞれ0.05、
0.09、0.29wt％のアセトアルデヒドアニルを検出
した。これらの回収アニリンを用いて前述の反応条件
でインドール合成反応を行なつたところ表１の結
果を得た。

【表】収率
実施例２実施例１と同じ反応条件でインドール合成反応
を行ない、実施例１と同じ蒸留装置を用いて反応
生成物からただちにアニリンを回収した。回収さ
れたアニリンに未使用アニリンを加えて不足分を
補い、反応原料として再び反応器に供給した。回
収アニリンをくり返し反応器に戻すことにより、
反応系内に不純物が蓄積する。1000時間反応時で
ガスクロマトグラフにより定量された反応原料中
Ｎ−エチルアニリン濃度は0.2wt％、アセトアル
デヒドアニル濃度は0.08wt％であつた。触媒を新
しいものに交換し、さらに上記試験を継続したこ
ろ、表２の結果を得た。比較例１内径100mmの充填塔に300mmの高さに５mmφ×５
mmのガラス製ラシヒリングを充填した精留部を持
つ蒸留装置を用いた他は実施例２と同じ条件でイ
ンドール合成反応を行なつた。100時間反応時で
ガスクロマトグラフにより定量された反応原料中
のＮ−エチルアニリン濃度は2.8wt％、アセトン
アルデヒドアニル濃度は0.35wt％であつた。触媒
を新しいものに交換してさらに上記試験を継続し
たところ、表２の結果を得た。

【表】収率
実施例３触媒としてCu−Cr触媒（東洋CCI社製、Ｃ−
43）を用いたほかは実施例２の方法に準じてイン
ドール合成反応を実施した。1000時間反応時でガ
スクロマトグラフにより定量された反応原料中の
Ｎ−エチルアニリン濃度は0.3wt％、アセトアル
デヒドアニル濃度は0.10wt％であつた。触媒を新
しいものに交換し、さらに上記試験を継続したと
ころ、表３の結果を得た。比較例２内径100mmの充填塔に300mmの高さに５mmφ×５
mmのガラス性ラシヒリングを充填した精留部を持
つ蒸留装置を用いたほかは実施例３と同じ条件で
インドール合成反応を行なつた。1000時間反応時
でガスクロマトグラフにより定量された反応原料
中のＮ−エチルアニリン濃度は3.5wt％、アセト
アルデヒドアニル濃度は0.40wt％であつた。接触
を新しいものに交換してさらに上記試験を継続し
たところ、表３の結果を得た。

【表】収率
実施例１のRun1〜３とRun4の比較、実施例１
のRun1、５、６とRun7の比較、実施例２と比較
例１および実施例３と比較例２の比較により、本
発明の方法によつて長時間にわたり高いインドー
ル収率を維持できることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１周期律表第ｂ族元素の少なくとも１種を含
有してなる触媒の存在下に、アニリン類と、エチ
レングリコール類を反応させて、インドール類を
生成させ、未反応アニリン類をインドール類から
分離して反応に再使用するに当り、反応に使用さ
れるアニリン類中の一般式（）（式中、R₁は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシ基またはニトロ基を示し、R₂
およびR₃は水素原子、アルキル基またはアルコ
キシ基を示す）で表わされる化合物を２重量％以
下、一般式（）（式中、R′₁は一般式（）のR₁と同じ意味を示
し、R₂およびR₃は一般式（）のR′₂、R′₃と同
じ意味を示す）で表わされる化合物を0.2重量％
以下として再使用することを特徴とするインドー
ル類の製造法。