[发明专利]一种煤制乙二醇和苯胺合成吲哚的方法

说明书

本发明涉及煤制乙二醇和苯胺合成吲哚领域。一种煤制乙二醇和苯胺合成吲哚的方法，其特征在于：采用三组分催化体系，其中主催化剂为5%Pd/C，助催化剂为对甲基苯磺酸和二氧化锰，在常压条件下乙二醇和苯胺发生反应合成吲哚。本发明在大量实验的基础上发现了以乙二醇和苯胺合成吲哚的方法，该法以相对廉价的钯炭为主催化剂、TsOH和MnO2为助催化剂，在较低的反应温度下可使吲哚的合成收率达33.2%。

技术领域

本发明涉及煤制乙二醇和苯胺合成吲哚领域。

背景技术

目前国内煤制乙二醇产量逐年大幅增加，且质量指标尚未达到生产聚酯的要求，针对乙二醇的高值精细转化开展研究具有重要的市场需求和经济意义。吲哚作为乙二醇下游产物之一，在生物、药物、食品、染料、香料、农药等领域广泛应用。再者以乙二醇和苯胺合成吲哚的反应机理尚不明确，且存在反应温度较高、催化剂失活严重、收率和选择性有待提高等问题，基于此，本项目拟对以乙二醇和苯胺为原料合成吲哚的反应进行研究，以期在进一步阐明反应机理的基础上实现吲哚的高效合成，为乙二醇的高值转化提供有效途径。

中国是全球最大的聚酯生产国，目前聚酯有效产能将近5000万吨，产量约3800万吨，由此导致乙二醇的需求量约1500万吨/年。随着通辽金煤、新疆天业、安阳永金化工、中石化湖北化肥、鄂尔多斯新杭能源等多套装置长周期的稳定运行，国内煤制乙二醇技术日趋成熟，煤制乙二醇产业已迎来新一轮快速发展。据报道全国在产煤制乙二醇生产企业19家，生产能力达357万吨；在建煤制乙二醇企业16家，生产能力453万吨；拟建煤制乙二醇73家，总规划能力达2796万吨。综上，目前全国煤制乙二醇的总产能约3600万吨/年，大大超过了乙二醇年需求1500万的市场规模，山西在产、在建和拟建的煤制乙二醇项目产能约540万吨/年。

值得关注的是目前煤制乙二醇中的乙二酸、乙醇酸的含量较高，会发生支链反应，导致聚酯产品中的端羧基含量上升，热稳定性下降。同时少量的乙二酸与乙二醇会发生酯化反应生成少量柔性链，导致纺丝时会出现断丝现象。

自1883年Fischer首次采用丙酮酸1-甲基苯腙在乙醇和盐酸条件下合成吲哚以来，经过130多年的发展，吲哚及其衍生物的合成方法得到了不断拓展，主要包括Fischer合成法、苯胺衍生物合成法、硝基苯衍生物合成法等，合成反应通式见反应1：

其中苯胺衍生物合成法研究主要包括苯胺和炔烃体系(反应2)、苯胺和环氧乙烷体系(反应3)、苯胺和乙二醇体系(反应4)。此外，还有其他关于以苯胺衍生物为原料合成吲哚的方法也被不断开发(反应5)。