专利名称：吲哚制备方法
技术领域：
本发明涉及一种吲哚制备方法，更具体的说是涉及一种采用新型催化剂制备吲哚的方法。
背景技术：
吲哚，又名氮茚，分子结构式为 在自然界中分布较广，如茉莉、素馨花、柑桔花等都含有微量吲哚。吲哚为白色鳞片状结晶体，在高浓度时有很不愉快的气味，高度稀释后方有优雅芳香。吲哚在香精中用量很小但却十分重要，紫丁香、茉莉、兰花等香精中如含有千分子三的吲哚时则花香香气会更浓。吲哚在制药工业方面用于制备色氨酸，也是合成其它有机化学品的原料。
现有的制备吲哚的催化剂是炭-三氧化铝催化剂，催化剂制备时将溶于水的硝酸铝溶液浸泡活性炭，使硝酸铝吸附在活性炭上，再通入氮气流保护、高温反应5小时，生成炭-三氧化铝催化剂。制备吲哚时将炭-三氧化铝催化剂置于邻氨基乙苯管道反应器中，邻氨基乙苯蒸气进入装有催化剂的管道，在氮气流下按不同温度逐步进行脱氢、环化、二次脱氢，经中间化合物邻氨基苯乙烯、二氢吲哚，最终生成吲哚成品。反应化学式为
现有吲哚制备方法使用的碳-氧化铝催化剂，催化剂生产过程复杂、成本高，且管道反应器常常由于管道内结碳造成堵塞而使管道入口压力上升，需要更换新催化剂，得到的吲哚收率也只有15～25％。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用新型催化剂的吲哚制备方法，该方法成本低、吲哚收率高。
本发明所采用的技术方案一种吲哚制备方法，其特征在于直接将活性三氧化二铝作为催化剂置于管道反应器中，使邻氨基乙苯蒸气进入装有催化剂的管道反应器，通入氮气或水蒸汽，控制催化剂环境温度为550-660℃，反应生成吲哚。
所述催化剂环境温度最佳为580-650℃。
所述活性三氧化二铝催化剂可以是直径0.5-10mm的柱状三氧化二铝。
所述活性三氧化二铝催化剂最佳是直径1-5mm的柱状三氧化二铝。
所述活性三氧化二铝催化剂可以是直径1-20mm的球状三氧化二铝。
所述活性三氧化二铝催化剂最佳是直径3-10mm的球状三氧化二铝。
本发明的有益效果是本发明制备吲哚的催化剂无须特别制备，直接采用不同形状的活性三氧化二铝为催化剂装入邻氨基乙苯管道反应器中，然后将邻氨基乙苯蒸气通入上述管道反应器，在氮气流或水蒸汽流下升温，使催化剂的环境温度达到580～650℃，在此温度环境中反应物逐步进行脱氢、环化、二次脱氢等反应，最后得到气相吲哚。本发明中吲哚收率可以提高到25～40％，也不存在管道反应器结炭的问题。本发明提高了产物的收率，减少了制备催化剂的步骤，提高催化剂使用寿命，大大降低了吲哚的制备成本。
图1脱氢环化反应设备流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明进一步详细描述一种吲哚制备方法，其特征在于直接将活性三氧化二铝作为催化剂置于管道反应器中，使邻氨基乙苯蒸气进入装有催化剂的管道反应器，通入氮气或水蒸汽，控制催化剂环境温度为550-660℃，反应生成吲哚。所述催化剂环境温度最佳为580-650℃。所述活性三氧化二铝催化剂可以是直径0.5-10mm的柱状三氧化二铝，最佳是直径1-5mm的柱状三氧化二铝。所述活性三氧化二铝催化剂可以是直径1-20mm的球状三氧化二铝，最佳是直径3-10mm的球状三氧化二铝。反应化学式如下 实施例1如图1所示，采用在Al2O3瓷球的基础上引入少量过渡金属氧化物制成8活性瓷球，晶粒结构为X型，将该催化剂约50Kg，均匀地加入邻氨基乙苯管道反应器内(反应器直径200×20)(10)，直到离出料口3公分左右为止，盖好并且拧紧法兰板。
用真空泵把200kg邻氨基乙苯吸入高位槽(2)内，然后放入汽化锅(5)内到一定的液位(6)。
开氮气赶走管道内的空气，流量计(3)在10升/分左右，气体经过一个装有邻氨基乙苯的安全保护瓶(4)内进入汽化锅(5)，然后是打开冷凝水，经过冷凝管(11)使冷凝器(12)工作。
接着开通置于邻氨基乙苯管道反应器(10)加热电源，同时加热汽化锅(5)内的邻氨基乙苯。管道反应器温度控制在600～650℃，汽化锅温度为230℃左右，开始正常工作。
正常工作后控制每小时出料25公斤左右，吲哚含量在25～40％，一次装入新型催化剂可连续使用1个月以上。
管道反应器不会因为像使用碳-氧化铝催化剂那样，由于管道内结碳造成堵塞而使管道入口压力上升。只有在转化率下降到25％以下时，表明催化剂功能衰竭，需要更换新的催化剂。气相吲哚经过冷凝器(12)冷凝，制得液相粗品吲哚，由粗吲哚储罐(8)收集。
产品的分离提纯以200公斤邻氨基乙苯计，可得到管道反应产物(粗吲哚)189公斤，经分离提纯后得到成品白色片状吲哚43公斤，产品纯度达到99.5％，直接重量得率为21.5％。同时可得到含二氢吲哚、邻氨基乙苯等成分的混合物55公斤，此混合物可与原料邻氨基乙苯混合后作为管道反应进料原料重新反应，实际重量得率为26.9％。
实施例2如图1所示，晶粒结构为V型的Φ3.0-3.3mm柱状活性氧化铝，将该催化剂约50Kg，均匀地加入邻氨基乙苯管道反应器内(反应器直径200×20)(10)，直到离出料口3公分左右为止，盖好并且拧紧法兰板。
用真空泵把200kg邻氨基乙苯吸入高位槽(2)内，然后放入汽化锅(5)内到一定的液位(6)。
开氮气赶走管道内的空气，流量计(3)在5升/分左右，气体经过一个装有邻氨基乙苯的安全保护瓶(4)内进入汽化锅(5)，然后是打开冷凝水，经过冷凝管(11)使冷凝器(12)工作。
接着开通置于邻氨基乙苯管道反应器(10)加热电源，同时加热汽化锅(5)内的邻氨基乙苯。管道反应器温度控制在580～630℃，汽化锅温度为250℃左右，开始正常工作。
正常工作后控制每小时出料25公斤左右，吲哚含量在25～40％，一次装入新型催化剂可连续使用1个月以上。
管道反应器不会因为像使用碳-氧化铝催化剂那样，由于管道内结碳造成堵塞而使管道入口压力上升。只有在转化率下降到25％以下时，表明催化剂功能衰竭，需要更换新的催化剂。气相吲哚经过冷凝器(12)冷凝，制得液相粗品吲哚，由粗吲哚储罐(8)收集。
产品的分离提纯以200公斤邻氨基乙苯计，可得到管道反应产物(粗吲哚)189公斤，经分离提纯后得到成品白色片状吲哚47公斤，产品纯度达到99.4％，直接重量得率为23.5％。同时可得到含二氢吲哚、邻氨基乙苯等成分的混合物49公斤，此混合物可与原料邻氨基乙苯混合后作为管道反应进料原料重新反应，实际重量得率为31.1％。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种吲哚制备方法，其特征在于直接将活性三氧化二铝作为催化剂置于管道反应器中，使邻氨基乙苯蒸气进入装有催化剂的管道反应器，通入氮气或水蒸汽，控制催化剂环境温度为550-660℃，反应生成吲哚。
2.根据权利要求1所述吲哚制备方法，其特征在于控制所述催化剂环境温度为580-650℃。
3.根据权利要求1或2所述吲哚制备方法，其特征在于所述活性三氧化二铝催化剂是直径0.5-10mm的柱状三氧化二铝。
4.根据权利要求3所述吲哚制备方法，其特征在于所述活性三氧化二铝催化剂是直径1-5mm的柱状三氧化二铝。
5.根据权利要求1或2所述吲哚制备方法，其特征在于所述活性三氧化二铝催化剂是直径1-20mm的球状三氧化二铝。
6.根据权利要求5所述吲哚制备方法，其特征在于所述活性三氧化二铝催化剂是直径3-10mm的球状三氧化二铝。
全文摘要
本发明公开了一种吲哚的制备方法，发明中制备吲哚的催化剂无须特别制备，直接采用不同形状的活性三氧化二铝为催化剂装入邻氨基乙苯管道反应器中，然后将邻氨基乙苯蒸气通入上述管道反应器，在氮气流或水蒸汽流下升温，，使催化剂的环境温度达到580～650℃，在此温度环境中反应物逐步进行脱氢、环化、二次脱氢等反应，最后得到气相吲哚。本发明中吲哚收率可以提高到25～40％，也不存在管道反应器结炭的问题。本发明提高了产物的收率，减少了制备催化剂的步骤，提高催化剂使用寿命，大大降低了吲哚的制备成本。
文档编号B01J21/04GK1775754SQ20051011156
公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者毛海舫, 易封萍, 潘仙华, 李春丽 申请人:上海应用技术学院