163930. lajstromszámú szabadalom • Eljárás két és többgyűrűs heterociklusos vegyületek, különösen indol előállítására
3 163930 4 módja szerint vízgőz, vagy más közömbös hígítószer jelenlétében, aktív sziliciumdioxidból, vagy antimonoxid és valamely, a periódusos rendszer 3-ik, 4-ik, 5-ik illetve 8-ik csoportjába tartozó fém oxidjának keverékéből, vagy bizmut-, vanadium- és molibdén-hidroxid terner vegyületéből álló katalizátoron vezetjük át. Az oxigén és az o-etilanilin mólaránya 0,2:1 - 5:1 lehet. Ha 0,2:1 aránynál kisebb értéken dolgozunk, a kitermelés alacsony lesz, ha a mólarány 5:l-nél nagyobb, a fölöslegben keletkező oxidációs termék kárbavész. Az oxigén és a kiindulóanyagként alkalmazott helyettesített aromás vegyület különösen előnyös aránya 0,8:1 és 2,5:1 között van. A reakciókeverék hígítására alkalmazhatunk vízgőzt, nitrogént, argont, széndioxidot, telített szénhidrogéneket, mint n-pentán, izo-pentán, nhexán, n-heptán vagy más olyan anyagot, melyek a reakció körülmények között nem változnak. Vízgőz használatakor a vízgőz és az aromás vegyület különösen előnyös mólaránya 5:1 és 75:1 között van. Az eljárást 350—700 C° közötti hőmérsékleten folytatjuk le. Az alkalmazott nyomás néhány Hgmm-től 10 atmoszféráig változhat, legelőnyösebben azonban atmoszférikus nyomáson dolgozunk. A reagensek és a katalizátor közötti kontakt idő 0,1—lOmp között van, legelőnyösebb a 0,2-2,5 másodperc. A reagensek és a katalizátor közötti kontakt idő fogalmán a katalizátor-ágy térfogata és a gőzállapotú reagensek árama közötti arányt értjük, a reakció körülmények között. A találmány szerinti eljárást közelebbről a csatolt folyamatábra alapján szemléltetjük. A rajz útmutatása szerint az o-etilanilint az 1 vezetéken keresztül a 2 reaktorba vezetjük, ahol ez áramlás közben a füstgázokat eltávolítja, mely utóbbiak a 13 szeparátorból a 14 vezetéken keresztül a kondenzálatlan termékekkel és a betáplált szerves vegyületek kb. 10%-ával együtt kilépnek. A 3 vezetéken keresztül bevezetett orto-etilanilint a 4 vezetéken keresztül érkező levegővel és vízgőzzel egyesítjük, a 16 vákuum desztillációs oszlopról 17 vezetéken jövő újra feldolgozható anyagot tartalmazó árammal együtt és az 5 és 7 vezetéken át a 8 reaktorba vezetjük, a 6 hőkicserélőben megfelelően fűtött termékekkel való előmelegítés után. A 8 reaktorból a 9 vezetéken keresztül kijövő anyagot, a 6 hőkicserélőbe betáplált anyaggal együtt a hőátadás megtörténte után a 10 vezetéken keresztül további hűtés végett a 11 hőkicserélőn vezetjük át, majd a 12 vezetéken át a 13 szeparátorba juttatjuk. A kondenzálatlan termékeket a 13 szeparátorból való kilépésük után a 14 vezetéken keresztül a 2 reaktorba tápláljuk be, ahol a füstgázok felszabadulnak és a 46 vezetéken át a kéményen keresztül eltávoznak. A 13 szeparátor tetején elválasztott vizes fázist a 19 és 20 vezetékek segítségével a 21 oszlopba vezetjük, a vízoldhatóságuktól függően feloldott szerves vegyületek visszanyerése céljából. A vízgőz a 21 oszlopból a 23 vezetéken keresztül lép ki, a 24 hőkicserélőn és 25 vezetéken át haladva a 26 szeparátorba jut, ahol a két fázis elválik. A szerves 5 fázis a 28 vezetéken át kilép és a 13 szeparátorból a 15 vezetéken át kijövő szerves fázissal egyesül. A vizet a 27 és 20 vezetékek segítségével visszavezetjük a 21 oszlopba. A víz feleslegét a 21 oszlop alján lévő 22 10 csapon keresztül a csatornába vezetjük. A termékként kapott keveréket a 15 vezetéken keresztül a 16 vákuumdesztillációs oszlopba vezetjük, melynek tetején a könnyű melléktermékek a 18 vezetéken át távoznak, az o-etilanilin és 15 az o-aminosztirol keverékét pedig egy közbeiktatott tányéron keresztül a 17 vezetéken vezetjük át és visszajuttatjuk a reaktorba. Az indolt és a nehéz melléktermékeket az oszlop aljáról a 29 és 30 vezetékek segítségével elvezetjük. 20 Az indolt és a nehéz melléktermékek keverékét a 30 vezetéken át a 31 desztillálóba vezetjük, ahol vízgőz desztillációt végzünk. A vízgőzt az oszlopra a 33 vezeték segítségével vezetjük. A 34 vezetéken át visszanyert és a 35 hűtőben 25 lehűtött vízzel kevert indol a 36 vezetéken keresztül belép a 37 szeparátorba, ahol olvadt állapotban elválasztjuk. A kapott termék tisztasága kb. 98%. A terméket a 38 vezetéken keresztül a 39 tartályban gyűjtjük össze, ahonnan a 40 30 vezetéken át további tisztítás nélkül elvezethetjük. A vizet a 37 szeparátorban elválasztjuk és a 47 vezetéken át a 21 oszlopba vezetjük. A 31 desztilláló aljáról a víz feleslegét a 32 csap segítségével a csatornába vezetjük. 35 Ha 98%-osnál nagyobb tisztaságú indolt kívánunk előállítani, utólagos tisztítást is végezhetünk úgy, hogy a 39 tartályból a vegyületet a 41 vezeték segítségével elvezetjük és vákuummal működő 42 oszlopba tápláljuk. 40 A tiszta végtermék a 43 vezetéken át egy közbeeső tányér által elvezethető, a 44 vezeték segítségével pedig a vizet és az alacsonyabb forráspontú szennyezéseket távolítjuk el és ezáltal az alul lévő magasabb forráspontú frakcióktól 45 — melyek a 45 vezetéken át a 31 oszlopba visszavezethetők — ezek elválaszthatók. A fenti eljárással indolon kívül sok más heterociklusos vegyület is előállítható, az eljárás csak oly kismértékben módosul, ami a szakember 50 számára semmiféle problémát nem jelent és e csekély változtatások a találmány lényegét nem érintik. A következő példa a találmány szerinti eljárással nagytisztaságú heterociklusos vegyületek előállítását 55 szemlélteti. Példa: 60 Az o-etilanilin dehidrociklizációjával előállított indol kinyerésére és tisztítására irányuló eljárás. 19,2 g sziliciumdioxidot, (Ludox A.S. gyártmány) porrá őrölünk, miáltal annak fajlagos felülete 298 m2 /g lesz (részecskeméretelosztást 65 tekintve: 90%-ban 30 és 120jum közötti nagyságo-2
