176149. lajstromszámú szabadalom • Eljárás indol előállítására
3 176149 4 dukciójával és dehidrociklizációjával viszonylag jó hozammal állítunk elő indolt olyan katalizátorok jelenlétében, amelyek aktivitása a használati idő függvényében csak kismértékben csökken. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a vasat, kobaltot vagy kadmiumot tartalmazó hidrogénező katalizátorok az orto-nitro-etil-benzol 280—500 C°-on végzett redukciója és dehidrociklizációja során az ismert eljárásokban felhasznált katalizátorokénál körülbelül egy nagyságrenddel hosszabb ideig megtartják katalitikus aktivitásukat, és e katalizátorok felhasználásával legalább 15 mól% indolt tartalmazó elegyek állíthatók elő. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy a katalizátorok élettartamát jelentősen fokozhatjuk, ha a katalizátorokhoz adalékanyagként krómot és/vagy cinket is adunk, illetve ha a katalitikusán aktív fémeket sóik oldatából elektronegatívabb fémmel választjuk le a katalizátor előállítása során. A találmány tárgya tehát eljárás indol előállítására orto-nitro-etil-benzol gőzfázisban, katalizátor jelenlétében végrehajtott egylépéses redukciója és dehidrociklizációja útján. A találmány szerint úgy járunk el, hogy az orto-nitro-etil-benzol gőzök és hidrogén elegyét 280— 500 C°-on vezetjük át katalitikusán aktív anyagként vasat, kobaltot vagy kadmiumot, és adott esetben adalékanyagként krómot és/vagy cinket tartalmazó, hordozós vagy hordozómentes, célszerűen sóik oldatából elektronegatívabb fémmel leválasztott katalizátoron. A katalitikusán aktív fémeket az eljárásban hordozóanyagra felvitt vagy hordozómentes állapotban használhatjuk fel. Hordozóanyagként célszerűen aktív szenet, alumíniumoxidot vagy szilíciumoxidot alkalmazhatunk. A fémek leválasztásához elektronegatívabb fémként célszerűen cinket használunk fel. Egy előnyös eljárásváltozat szerint hidrogén és orto-nitro-etil-benzol 2: 1 és 6: 1 közötti mólarányú elegyét 350—450 C°-on olyan katalizátoron vezetjük keresztül, amely vas- és króm-sók oldatából finomszemcsés cinkporral leválasztva készült. A találmány szerinti eljárás főbb előnyeit az alábbiakban foglaljuk össze : — A találmány szerinti eljárással az orto-nitro-etil-benzol egy lépésben, viszonylag jó hozammal alakítható át indollá. —■ A találmány szerinti eljárásban felhasznált katalizátorok az ismert eljárásokban alkalmazott katalizátoroknál lényegesen hosszabb ideig megtartják aktivitásukat és szelektivitásukat, így a találmány szerinti eljárással folyamatos üzemű technológia is megvalósítható. — A találmány szerinti eljárásban felhasznált katalizátorok igen egyszerű eljárással, gazdaságosan állíthatók elő és a reaktorban egyszerű eljárással regenerálhatok. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. A példákban az „élettartam” megjelölésen azt az időt értjük, amelyen belül a katalizátor aktivitása és szelektivitása ± 10%-nál nagyobb mértékben nem változott. 1. példa A katalizátort a következőképpen készítettük: 20 g szemcsés Y-alumíniumoxidot (szemcseméret: 1—5 mm) 6 g vas(III>klorid 20 ml desztillált vízzel készített oldatával impregnáltuk. Az impregnált hordozót vákuumban 80 C°-os vízfürdő fölött megszárítottuk, majd 5%-os vizes nátriumhidroxid-oldattal semlegesítettük, végül vízzel semlegesre mostuk. A mosott anyagot ezután körülbelül 20 mm átmérőjű, üvegből készült hidrogénező reaktorba töltöttük, és föléje azonos méretű üvegcserepet rétegeztünk. Az üvegcserép-réteg biztosítja a reaktánsok előmelegedését és keveredését. A katalizátort hidrogénáramban 120 C°-on megszárítottuk, majd 450 C°-on 4 órán át redukáltuk. A kapott katalizátoron (Fe-tartalom: 10,1 súly%) 400 C°-on 6 ml/óra (=7 g/óra) orto-nitro-etil-benzolt és 15 liter/óra hidrogént vezettünk keresztül. A távozó gőzöket kondenzáltattuk és gázkromatográfiásán elemeztük. Az elemzési adatok szerint a konverzió 50%-os, az indolra vonatkoztatott szelektivitás pedig 40%-os volt, tehát a reakcióelegy 20% indolt tartalmazott. A katalizátor élettartama 40 óra volt. 2. példa Mindenben az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az alumíniumoxid hordozót 6 g kobalt (III)-klorid oldatával impregnáltuk, és a kapott, 10,5 súly% kobaltot tartalmazó katalizátoron 440 C°-on vezettük keresztül a reaktánsokat. A reakcióelegy elemzése szerint a konverzió 80%-os, az indolra Vonatkoztatott szelektivitás pedig 25%-os volt, azaz a reakcióelegy 20% indolt tartalmazott. A katalizátor élettartama 80' óra volt. 3. példa A katalizátor előállításához hordozóanyagként 20 g 1—1,4 mm szemcseméretű, nagyfelületű aktív szenet használtunk fel, és a hordozót 10 g kadmiumklorid vizes oldatával impregnáltuk. A katalizátort 1 órán át 370 C°-on redukáltuk; egyebekben az 1. példában közöltek szerint jártunk el. A kapott, 23 súly% kadmiumot tartalmazó katalizátoron 320 C°-on vezettük át a reaktán'sokat. A konverzió 50%-os, a szelektivitás 60%-os, a reakcióelegy indoltartalma pedig 30%-os volt. A katalizátor élettartama 25 óra. 4. példa Az 1. példában közöltek szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy hordozóanyagként 20 g, a 3. példában megadott minőségű aktív szenet használtunk fel, és a hordozóanyagot 6 g vas(ÍII>klorid vizes oldatával impregnáltuk. A kapott, 10 súly% vasat tartalmazó katalizátoron 280 C°-on vezettük át a reaktánsokat. A konverzió 80%-os, az indolra vonatkoztatott szelektivitás 70%-os, a reakcióelegy indoltartalma pedig 56% volt. A katalizátor élettartama 6 óra. 5. példa Az 1. példában közöltek szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy hordozóanyagként 20 g nagyfelületű szemcsés szilikagélt használtunk fel, a hordozóanyagot 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
