JPH0764811B2

JPH0764811B2 - インド−ルの精製法

Info

Publication number: JPH0764811B2
Application number: JP59272747A
Authority: JP
Inventors: 淳良山内; 嘉魏百足; 有三小野; 幸造高瀬; 拡木村; 聡森田
Original assignee: 三井東圧化学株式会社
Priority date: 1984-12-26
Filing date: 1984-12-26
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPS61151170A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はインドールの精製法に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

インドールは古くから知られた融点53℃、白色鱗片状結
晶の化合物で、従来から必須アミノ酸の一つであるトリ
プトファンの合成原料、及び香料に用いられている。特
にトリプトファンが最近「第三のアミノ酸」として注目
されていることから、その原料となるインドールを安価
で大量に製造する方法が検討されている。

本発明者らは、アニリンとエチレングリコールを触媒の
存在下に気相接触反応させてインドールを製造する方法
において、反応生成物から精インドールを分離し、精製
する方法を検討した。該反応生成物には、過剰に使用し
たアニリン及び目的物であるインドールの他に副反応物
が含まれており、第一段階の分離方法として通常知られ
るような蒸留法を採った。減圧下にバッチ蒸留を行なっ
たが、インドール留分中には沸点の近接した副反応物が
少量ずつではあるが多種類含まれ、香料用グレード（純
度99％以上）の高純度品を得ることはできなかった。

そこで、第二段階の分離方法として再結晶法を採用し
た。再結晶用溶媒の選定にはインドールの該溶媒に対す
る溶解度を判断基準とし、常温における溶解度が５重量
％以下となる単独又は混合溶媒を用いて検討した。それ
によれば、副反応物であるインドール誘導体は、該溶媒
への溶解度は充分有るにもかかわらず、インドール結晶
析出時に性状の類似するインドール結晶に対し親和性を
示し、付着液の洗浄操作後でも精製期待値を得ることが
できず、インドールの純度向上を妨げることが分かっ
た。

上記に類似した先行技術は特開昭57-134462号公報に見
られるが、該発明では純度向上を阻害する物質としてメ
チルインドール類を挙げ、再結晶を行なう前に予めメチ
ルインドール類の濃度を４重量％以下にする必要がある
ことを開示している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはこのような状況の下に、応用範囲がより広
くかつインドール回収率の良好な再結晶方法を鋭意検討
した結果、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、粗インドールを再結晶法により精
製するに際し、粗インドールと溶媒とを液々又は固液接
触させ、インドールを抽出した溶媒相と粗インドール相
の二相を形成させること、該溶媒として該溶媒相から精
インドール結晶を分離した液を用いること、及び該粗イ
ンドール相を前段の精製工程へ循環することを特徴とす
るインドールの精製法である。

本発明における粗インドールとは、その製法を特に限定
する必要はなく、インドール誘導体を不純物として含有
し、かつインドールを主成分とするものであればいずれ
でもよく、例えば、インドール合成反応液、蒸留インド
ール留分、抽出法で分離したインドールを主成分とする
抽出液等が挙げられる。

上記の粗インドールにおけるインドール濃度は60〜99重
量％、好ましくは80〜98重量％であり、また含有するイ
ンドール誘導体の濃度は20重量％以下、好ましくは10重
量％以下である。

本発明における溶媒については、再結晶での回収率（歩
留）、及び再結晶法では常法である分離結晶の洗浄工程
も考慮し、インドールの該溶媒に対する溶解度が常温で
５重量％以下であるものから選択するのが好ましい。イ
ンドールの単独溶媒に対する溶解度をみると、上記条件
として好ましいものとしては、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等のパラフィン系溶媒；シクロヘキサン、メチル
シクロヘキサン等のナフテン系溶媒が挙げられ、これら
は混合して用いても上記条件に合致するので使用でき
る。

一方、ベンゼン、トルエン等の芳香族溶媒；メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢
酸エチル等のエステル類；エチルエーテル、1,4-ジオキ
サン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等はそれらに
対するインドールの溶解度が大きく、単独で用いるのに
は適さない。しかし、例えば、インドールを僅かしか溶
かさない水と相溶性のあるアルコール類、ケトン類又は
エーテル類を選択し、混合比を選び水との混合系にすれ
ば、本発明として好ましいインドール溶解度のものを得
ることができ、使用可能である。

上記の粗インドールと溶媒とを液々又は固液接触させる
境界条件としては、例えば、温度的にみればインドール
の融点が53℃であるが、溶媒共存下では融点降下を生ず
る場合もあるので、その温度を境にインドールは固体か
ら液体に変化することになり、また、粗インドールの不
純物濃度によっては更に融点降下は大きくなり、融点か
ら15℃ないしそれ以上低い温度で境界条件となることも
ある。

本発明における粗インドールと溶媒の割合は、粗インド
ールと溶媒とを液々又は固液接触させる際の温度におい
て、該溶媒中に抽出するインドール量以上の粗インドー
ルを予め仕込む必要があり、一般的には粗インドール過
剰率が５重量％以上、好ましくは10重量％以上である。
このように粗インドールを溶媒の抽出量以上に仕込み固
体又は液体として一部残存させることで、残存する粗イ
ンドール相中に、溶媒相への溶解性よりも粗インドール
相への親和性が強いインドール誘導体を取り込むことが
できる。その結果、粗インドールを該溶媒に溶解させる
のに比べて該溶媒中の溶解インドール誘導体濃度を低く
抑えることとなり、精インドールを析出分離する際に有
利となる。

更に、精インドールを析出分離したろ液を粗インドール
の抽出溶媒として反復使用すると、粗インドール相と溶
媒相とのインドール誘導体の分配比による平衡のため、
反復使用する溶媒中の不純物濃度をコントロールする働
きもあり有利となる。抽出により粗インドール相にはイ
ンドール誘導体が蓄積するため、一部又は全部を抜き出
して精製する必要がある。工業的には通常再結晶工程の
前に、蒸留等によるインドールの精製工程があるので、
その工程へ該粗インドール相を返送することで、経済的
に精製することができる。

本発明において、粗インドールと溶媒とを液々又は固液
接触させる際の温度は、通常、35〜70℃であり、粗イン
ドールと溶媒とを液々又は固液接触させた後、粗インド
ール相とインドールを抽出した溶媒相とを分離する方法
としては、固液接触の場合にはろ過法又は沈降法、液々
接触の場合には分液法を用いるのが通常である。

本発明では、インドールを抽出した溶媒相から精インド
ール結晶を析出させる方法としては、通常の冷却法、濃
縮法等があるが、不純物混入を抑えるためには冷却法の
方が好ましい。また、上記の析出した精インドール結晶
を分離するには通常ろ過法を用いるが、精インドール結
晶の形状が鱗片状であり含液率が高いだけでなく、結晶
による目詰まりのため液ろ過性が不良となりやすく、分
離後結晶の洗浄操作を行なっても充分な効果が得にく
く、操作上配慮する必要がある。

本発明では、上記の精インドール結晶の分離液を粗イン
ドールの抽出溶媒として反復使用できるが、該分離液に
は精インドール結晶析出時における飽和溶解度のインド
ールを溶解しているため、次回の抽出分はほとんど大部
分が結晶として析出し得るため、回収率（歩留）の点で
非常に有利となる。

〔実施例〕

以下、参考例、実施例及び比較例により本発明を具体的
に説明する。以下において、「部」と「％」は重量基準
である。なお、インドール及び不純物の分析はガスクロ
マトグラフィーによって行なった。

参考例アニリンとエチレングリコールを公知の触媒の存在下で
気相接触反応させ、インドール合成反応液を得た。理論
段数19のバッチ式蒸留塔により次のような条件でこの合
成反応液を蒸留し、インドール留分（粗インドール）を
得た。この粗インドールの分析値を表−１にまとめた。

・アニリン留分：塔頂圧力９〜12mmHg 塔頂温度 61〜74℃ 還流比 0.2 ・インドール留分：塔頂圧力７〜10mmHg 塔頂温度 124〜133℃ 還流比 4.0 実施例１上記の参考例で得た粗インドールを用いて、ｎ−ヘキサ
ンによる液々分離及び再結晶を次のような方法（実験１
〜５）で行なった。なお、再結晶により得た精インドー
ル結晶の分析値及び歩留を表−１にまとめた。

（実験１） 500mlの三角フラスコ中、参考例で得た粗インドール25
部とｎ−ヘキサン200部を混合し、40℃のウォーターバ
スで加温したところ粗インドールの一部は液状となり二
液分離の状態となった。ｎ−ヘキサン層をデカンテーシ
ョンで別の容器に移し室温まで放冷した後、５℃まで冷
却し析出した結晶をろ過した。結晶の洗浄は５℃に冷却
しておいたｎ−ヘキサンを20部ずつ２回使用し、乾燥は
デシケーター中に室温、減圧下で一晩放置して行ない、
精インドール結晶を得た。また、ｎ−ヘキサン層をデカ
ンテーションして分離した後、三角フラスコに残存する
粗インドール層は下記の実験２に用いた。

（実験２）実験１において、精インドール結晶をろ過したろ液に洗
浄液を加え200部とした。500mlの三角フラスコ中、この
液に実験１で得た粗インドール層と参考例で得た粗イン
ドール20部とを混合し、40℃のウォーターバスで加温し
た。これ以降の操作は実験１と全く同様に行ない、精イ
ンドール結晶、ろ液、洗浄液及び残存する粗インドール
層を得た。また、ろ液、洗浄液及び残存する粗インドー
ル層を下記の実験３に用いた。

（実験３〜５）実験２と同様な操作を繰返し、それぞれ、精インドール
結晶、ろ液、洗浄液及び残存する粗インドール層を得
た。実験５の終了後、三角フラスコに残存する粗インド
ール層を分析したところ、インドール純度は86％であっ
た。

実施例２上記の参考例で得た粗インドールを用いて、メチルシク
ロヘキサンによる液々分離及び再結晶を次のような方法
（実験６〜10）で行なった。なお、再結晶により得た精
インドール結晶の分析値及び歩留を表−２にまとめた。

（実験６） 500mlの三角フラスコ中、参考例で得た粗インドール25
部とメチルシクロヘキサン200部を混合し、30℃のウォ
ーターバスで加温したところ粗インドールの一部は液状
となり二液分離の状態となった。メチルシクロヘキサン
層をデカンテーションで別の容器に移し室温まで放冷し
た後、１℃まで冷却し析出した結晶をろ過した。結晶の
洗浄は１℃に冷却しておいたメチルシクロヘキサンを20
部ずつ２回使用し、乾燥はデシケーター中に室温、減圧
下で一晩放置して行ない、精インドール結晶を得た。ま
た、メチルシクロヘキサン層をデカンテーションして分
離した後、三角フラスコに残存する粗インドール層は下
記の実験７に用いた。

（実験７）実験６において、精インドール結晶をろ過したろ液に洗
浄液を加え200部とした。500mlの三角フラスコ中、この
液に実験６で得た粗インドール層と参考例で得た粗イン
ドール20部とを混合し、30℃のウォーターバスで加温し
た。これ以降の操作は実験６と全く同様に行ない、精イ
ンドール結晶、ろ液、洗浄液及び残存する粗インドール
層を得た。また、ろ液、洗浄液及び残存する粗インドー
ル層を下記の実験８に用いた。

（実験８〜10）実験７と同様な操作を繰返し、それぞれ、精インドール
結晶、ろ液、洗浄液及び残存する粗インドール層を得
た。実験10の終了後、三角フラスコに残存する粗インド
ール層を分析したところ、インドール純度は81％であっ
た。このことからデカンテーションに際し粗インドール
層に不純物が濃縮されることを確認した。

実施例３ 500mlの三角フラスコ中、参考例で得た粗インドール25
部と35％エタノール水溶液200部を混合し、45℃のウォ
ーターバスで加温したところ粗インドールの一部は液状
となり二液分離の状態となった。エタノール水溶液層を
デカンテーションで別の容器に移し室温まで放冷した
後、５℃まで冷却し析出した結晶をろ過した。結晶の洗
浄は５℃に冷却しておいた35％エタノール水溶液を20部
ずつ２回使用し、乾燥はデシケーター中に室温、減圧下
で一晩放置して行ない、精インドール結晶を得た。得ら
れた精インドール結晶の純度は99.4％であった。

比較例上記の参考例で得た粗インドールを用いて、メチルシク
ロヘキサンによる再結晶を次のような方法（実験11〜1
5）で行なった。なお、再結晶により得た精インドール
結晶の分析値を表−３にまとめた。

（実験11） 500mlの三角フラスコ中、参考例で得た粗インドール18
部とメチルシクロヘキサン200部を混合し、30℃のウォ
ーターバスで加温したところ粗インドールは完全に溶解
し均一な溶液となった。この溶液を室温まで放冷した
後、１℃まで冷却し析出した結晶をろ過した。結晶の洗
浄は１℃に冷却しておいたメチルシクロヘキサンを20部
ずつ２回使用し、乾燥はデシケーター中に室温、減圧下
で一晩放置して行ない、精インドール結晶を得た。

（実験12）実験11において、精インドール結晶をろ過したろ液に洗
浄液を加え200部とした。500mlの三角フラスコ中、この
液に参考例で得た粗インドール18部を混合し、30℃のウ
ォーターバスで加温した。これ以降の操作は実験11と全
く同様に行ない、精インドール結晶、ろ液及び洗浄液を
得た。また、ろ液及び洗浄液を下記の実験13に用いた。

（実験13〜15）実験12と同様な操作を繰返し、それぞれ、精インドール
結晶、ろ液及び洗浄液を得た。

〔発明の効果〕本発明の方法を実施することにより、従来分離しにくか
った副反応物中のインドール誘導体を容易にかつより高
濃度まで分離可能となるため、工程上その前段としての
蒸留における省エネルギーにも寄与できることに始ま
り、再結晶溶媒の反復使用可能による省エネルギー及び
回収率（歩留）の向上等の効果が得られ、本発明の属す
る技術分野において有用な方法である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審査官佐伯とも子 (56)参考文献特開昭58−121270（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−134462（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粗インドールを再結晶法により精製するに
際し、粗インドールと溶媒とを液々又は固液接触させ、
インドールを抽出した溶媒相と粗インドール相の二相を
形成させること、該溶媒として該溶媒相から精インドー
ル結晶を分離した液を用いること、及び該粗インドール
相を前段の精製工程へ循環することを特徴とするインド
ールの精製法。