Predstavitev proizvodnih metod in aplikacij 1,3-dihidroksiacetona CAS 96-26-4

1,3-dihidroksiaceton Uvod

1,3-dihidroksiaceton je organska spojina z molekulsko formulo C3H6O3, ki je polihidroksiketoza in najpreprostejša ketoza.Videz je bel praškast kristal, zlahka topen v organskih topilih, kot so voda, etanol, eter in aceton.Tališče je 75-80 ℃, topnost v vodi pa> 250 g/L (20 ℃).Ima sladek okus in je stabilen pri pH 6,0.1,3-dihidroksiaceton je reducirni sladkor.Vsi monosaharidi (če obstajajo proste aldehidne ali ketonske karbonilne skupine) imajo redukcijsko sposobnost.Dihidroksiaceton izpolnjuje zgornje pogoje, zato spada v kategorijo reducirajočih sladkorjev.

Obstajajo predvsem metode kemične sinteze in metode mikrobne fermentacije.Obstajajo tri glavne kemijske metode za 1,3-dihidroksiaceton: elektrokataliza, kovinska katalitična oksidacija in kondenzacija formaldehida.Kemijska proizvodnja 1,3-dihidroksiacetona je še v fazi laboratorijskih raziskav.Proizvodnja 1,3-dihidroksiacetona z biološko metodo ima pomembne prednosti: visoko koncentracijo produkta, visoko stopnjo pretvorbe glicerola in nizke proizvodne stroške.Proizvodnja 1,3-dihidroksiacetona na Kitajskem in v tujini v glavnem sprejema metodo mikrobne pretvorbe glicerola.

Metoda kemijske sinteze

1. 1,3-dihidroksiaceton se sintetizira iz 1,3-dikloroacetona in etilenglikola kot glavnih surovin s karbonilno zaščito, eterifikacijo, hidrogenolizo in hidrolizo.1,3-dikloroaceton in etilenglikol segrejemo in refluktiramo v toluenu, da nastane 2,2-diklorometil-1,3-dioksolan.Nato reagirajo z natrijevim benzilidenom v N,N-dimetilformamidu, da nastane 2,2-dibenziloksi-1,3-dioksolan, ki se nato hidrogenira pod Pd/C katalizo, da se sintetizira 1,3-dioksolan-2,2-dimetanol, ki se nato hidrolizira v klorovodikovi kislini, da nastane 1,3-dihidroksiaceton.Surovino za sintezo 1,3-dihidroksiacetona s to metodo je enostavno pridobiti, reakcijski pogoji so blagi, katalizator Pd/C pa je mogoče reciklirati, kar ima pomembno uporabno vrednost.

2. 1,3-dihidroksiaceton je bil sintetiziran iz 1,3-dikloroacetona in metanola z reakcijami karbonilne zaščite, eterifikacije, hidrolize in hidrolize.1,3-dikloroaceton reagira s presežkom brezvodnega metanola v prisotnosti absorbenta, da nastane 2,2-dimetoksi-1,3-dikloropropan, ki se nato segreje z natrijevim benzilatom v N,N-dimetilformamidu, da nastane 2,2-dimetoksi -1,3-dibenziloksipropan.Nato se hidrogenira s katalizo Pd/C, da nastane 2,2-dimetoksi-1,3-propandiol, ki se nato hidrolizira v klorovodikovi kislini, da nastane 1,3-dihidroksiaceton.Ta pot nadomesti karbonilni zaščitnik iz etilenglikola v metanol, kar olajša ločevanje in čiščenje produkta 1,3-dihidroksiacetona, ki ima pomembno razvojno in uporabno vrednost.

3. Sinteza 1,3-dihidroksiacetona z uporabo acetona, metanola, klora ali broma kot glavnih surovin.Aceton, brezvodni metanol in plinasti klor ali brom se uporabljajo za proizvodnjo 2,2-dimetoksi-1,3-dikloropropana ali 1,3-dibromo-2,2-dimetoksipropana s postopkom v enem loncu.Nato jih zaetrimo z natrijevim benzilatom, da proizvedemo 2,2-dimetoksi-1,3-dibenziloksipropan, ki ga nato hidrogeniramo in hidroliziramo, da proizvedemo 1,3-dihidroksiaceton.Ta pot ima blage reakcijske pogoje, reakcija "one pot" pa se izogne ​​uporabi dragega in dražečega 1,3-dikloroacetona, zaradi česar je poceni in zelo dragocena za razvoj

Aplikacije

1,3-dihidroksiaceton je naravno prisotna ketoza, ki je biorazgradljiva, užitna in ni strupena za človeško telo in okolje.Je večnamenski dodatek, ki se lahko uporablja v kozmetični, farmacevtski in živilski industriji.

Uporablja se v kozmetični industriji

1,3-dihidroksiaceton se v glavnem uporablja kot sestavina formule v kozmetiki, zlasti kot krema za sončenje s posebnimi učinki, ki lahko prepreči prekomerno izhlapevanje vlage v koži in igra vlogo pri vlaženju, zaščiti pred soncem in zaščiti pred UV sevanjem.Poleg tega lahko ketonske funkcionalne skupine v DHA reagirajo z aminokislinami in amino skupinami kožnega keratina in tvorijo rjav polimer, kar povzroči, da koža ljudi ustvari umetno rjavo barvo.Zato se lahko uporablja tudi kot simulant za izpostavljenost soncu, da dobimo rjavo ali rjavkasto kožo, ki je videti enako kot posledica dolgotrajne izpostavljenosti sončni svetlobi, zaradi česar je videti čudovita.

Izboljšajte odstotek pustega mesa prašičev

1,3-dihidroksiaceton je vmesni produkt presnove sladkorja, igra pomembno vlogo v procesu presnove sladkorja, zmanjševanju telesne maščobe prašičev in izboljšanju odstotka pustega mesa.Japonsko znanstveno in tehnološko osebje je s poskusi pokazalo, da lahko dodajanje določene količine DHA in mešanice piruvata (kalcijeve soli) v prašičjo krmo (v masnem razmerju 3:1) zmanjša vsebnost maščobe v prašičjem hrbtu za 12 % na 15 %, temu primerno se zmanjša tudi vsebnost maščobe v stegni in najdaljši hrbtni mišici, poveča pa se vsebnost beljakovin.

Za funkcionalna živila

Dodatek 1,3-dihidroksiacetona (zlasti v kombinaciji s piruvatom) lahko izboljša presnovno stopnjo telesa in oksidacijo maščobnih kislin, potencialno učinkovito izgoreva maščobo za zmanjšanje telesne maščobe in odloži pridobivanje telesne teže (učinek hujšanja) ter zmanjša stopnjo pojavnosti povezane bolezni.Prav tako lahko izboljša občutljivost za inzulin in zmanjša raven holesterola v plazmi, ki jo povzroča prehrana z visoko vsebnostjo holesterola.Dolgoročni dodatki lahko povečajo stopnjo izkoriščenosti krvnega sladkorja in prihranijo mišični glikogen. Pri športnikih lahko izboljšajo njihovo aerobno vzdržljivost.

Druge uporabe

1,3-dihidroksiaceton se lahko neposredno uporablja tudi kot protivirusni reagent.Na primer, v kulturi piščančjih zarodkov lahko uporaba DHA močno zavre okužbo z virusom piščančje kuge, saj uniči 51 % do 100 % virusa.V usnjarski industriji se DHA lahko uporablja kot zaščitno sredstvo za usnjene izdelke.Poleg tega se lahko konzervansi, ki so v glavnem sestavljeni iz DHA, uporabljajo za konzerviranje in konzerviranje sadja in zelenjave, vodnih proizvodov in mesnih izdelkov.