1,3-dihidroksiacetona ražošanas metodes un pielietojumi Ievads CAS 96-26-4

1,3-dihidroksiacetons Ievads

1,3-dihidroksiacetons ir organisks savienojums ar molekulāro formulu C3H6O3, kas ir polihidroksiketoze un vienkāršākā ketoze.Izskats ir balts pulverveida kristāls, kas viegli šķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, ūdenī, etanolā, ēterī un acetonā.Kušanas temperatūra ir 75-80 ℃, un šķīdība ūdenī ir> 250 g/l (20 ℃).Tam ir salda garša un tas ir stabils pie pH 6,0.1,3-dihidroksiacetons ir reducējošais cukurs.Visiem monosaharīdiem (ja vien ir brīvas aldehīdu vai ketonu karbonilgrupas) ir reducējamība.Dihidroksiacetons atbilst iepriekšminētajiem nosacījumiem, tāpēc tas ietilpst reducējošo cukuru kategorijā.

Ir galvenokārt ķīmiskās sintēzes metodes un mikrobu fermentācijas metodes.Ir trīs galvenās 1,3-dihidroksiacetona ķīmiskās metodes: elektrokatalīze, metālu katalītiskā oksidēšana un formaldehīda kondensācija.1,3-dihidroksiacetona ķīmiskā ražošana joprojām ir laboratorijas pētījumu stadijā.1,3-dihidroksiacetona ražošanai ar bioloģisko metodi ir būtiskas priekšrocības: augsta produkta koncentrācija, augsts glicerīna konversijas ātrums un zemas ražošanas izmaksas.1,3-dihidroksiacetona ražošana Ķīnā un ārzemēs galvenokārt izmanto glicerīna mikrobu pārveidošanas metodi.

Ķīmiskās sintēzes metode

1. 1,3-dihidroksiacetons tiek sintezēts no 1,3-dihloracetona un etilēnglikola kā galvenajām izejvielām, izmantojot karbonilaizsardzību, ēterizāciju, hidrogenolīzi un hidrolīzi.1,3-dihloracetonu un etilēnglikolu karsē un karsē toluolā, lai iegūtu 2,2-dihlormetil-1,3-dioksolānu.Pēc tam tie reaģē ar nātrija benzilidēnu N,N-dimetilformamīdā, veidojot 2,2-dibenziloksi-1,3-dioksolānu, ko pēc tam Pd/C katalīzē hidrogenē, lai sintezētu 1,3-dioksolān-2,2-dimetanolu. pēc tam tiek hidrolizēts sālsskābē, lai iegūtu 1,3-dihidroksiacetonu.Izejmateriālu 1,3-dihidroksiacetona sintezēšanai, izmantojot šo metodi, ir viegli iegūt, reakcijas apstākļi ir viegli, un Pd/C katalizatoru var pārstrādāt, kam ir svarīga pielietojuma vērtība.

2. 1,3-dihidroksiacetons tika sintezēts no 1,3-dihloracetona un metanola, izmantojot karbonilaizsardzības, ēterizācijas, hidrolīzes un hidrolīzes reakcijas.1,3-dihloracetons reaģē ar pārmērīgu bezūdens metanolu absorbenta klātbūtnē, veidojot 2,2-dimetoksi-1,3-dihlorpropānu, ko pēc tam karsē ar nātrija benzilātu N,N-dimetilformamīdā, lai iegūtu 2,2-dimetoksi. -1,3-dibenziloksipropāns.Pēc tam to hidrogenē Pd/C katalīzē, lai iegūtu 2,2-dimetoksi-1,3-propāndiolu, ko pēc tam hidrolizē sālsskābē, lai iegūtu 1,3-dihidroksiacetonu.Šis ceļš aizstāj karbonila aizsargu no etilēnglikola uz metanolu, atvieglojot produkta 1,3-dihidroksiacetona atdalīšanu un attīrīšanu, kam ir svarīga izstrādes un pielietojuma vērtība.

3. 1,3-dihidroksiacetona sintēze, kā galveno izejvielu izmantojot acetonu, metanolu, hloru vai bromu.Acetonu, bezūdens metanolu un hlora gāzi vai bromu izmanto 2,2-dimetoksi-1,3-dihlorpropāna vai 1,3-dibrom-2,2-dimetoksipropāna ražošanai viena katla procesā.Pēc tam tos ēterificē ar nātrija benzilātu, lai iegūtu 2,2-dimetoksi-1,3-dibenziloksipropānu, ko pēc tam hidrogenē un hidrolizē, iegūstot 1,3-dihidroksiacetonu.Šim ceļam ir viegli reakcijas apstākļi, un “viena katla” reakcija ļauj izvairīties no dārga un kairinoša 1,3-dihloracetona izmantošanas, padarot to par zemu izmaksu un ļoti vērtīgu izstrādei.

Lietojumprogrammas

1,3-dihidroksiacetons ir dabiski sastopama ketoze, kas ir bioloģiski noārdāma, ēdama un nav toksiska cilvēka ķermenim un videi.Tā ir daudzfunkcionāla piedeva, ko var izmantot kosmētikas, farmācijas un pārtikas rūpniecībā.

Izmanto kosmētikas rūpniecībā

1,3-dihidroksiacetonu galvenokārt izmanto kā formulas sastāvdaļu kosmētikā, jo īpaši kā sauļošanās līdzekli ar īpašiem efektiem, kas var novērst pārmērīgu ādas mitruma iztvaikošanu, un tam ir nozīme mitrināšanā, saules aizsardzībā un UV starojuma aizsardzībā.Turklāt DHA esošās ketonu funkcionālās grupas var reaģēt ar ādas keratīna aminoskābēm un aminogrupām, veidojot brūnu polimēru, izraisot cilvēka ādas mākslīgas brūnas krāsas veidošanos.Tāpēc to var izmantot arī kā aizstājēju saules iedarbībai, lai iegūtu brūnu vai brūnganu ādu, kas izskatās tāpat kā ilgstošas ​​saules gaismas iedarbības rezultātā, padarot to skaistu.

Uzlabojiet cūku liesās gaļas procentuālo daudzumu

1,3-dihidroksiacetons ir cukura metabolisma starpprodukts, kam ir svarīga loma cukura metabolisma procesā, samazinot cūku ķermeņa tauku daudzumu un uzlabojot liesās gaļas procentuālo daudzumu.Japānas zinātniskais un tehnoloģiskais personāls ar eksperimentiem ir pierādījis, ka, pievienojot cūku barībai noteiktu daudzumu DHA un piruvāta (kalcija sāls) maisījumu (svara attiecība 3:1), cūku muguras gaļas tauku saturs var samazināties par 12%. 15%, un attiecīgi samazinās arī kāju gaļas un garākā muguras muskuļa tauku saturs, palielinoties olbaltumvielu saturam.

Funkcionālajai pārtikai

1,3-dihidroksiacetona papildināšana (īpaši kombinācijā ar piruvātu) var uzlabot ķermeņa vielmaiņas ātrumu un taukskābju oksidāciju, potenciāli efektīvi sadedzināt taukus, lai samazinātu ķermeņa tauku daudzumu un aizkavētu svara pieaugumu (svara zuduma efekts), kā arī samazinātu saistītās slimības.Tas var arī uzlabot jutību pret insulīnu un samazināt holesterīna līmeni plazmā, ko izraisa augsta holesterīna diēta.Ilgtermiņa papildināšana var palielināt cukura izmantošanas līmeni asinīs un ietaupīt muskuļu glikogēnu. Sportistiem tas var uzlabot aerobo izturību.

Citi lietojumi

1,3-dihidroksiacetonu var arī tieši izmantot kā pretvīrusu reaģentu.Piemēram, vistas embriju kultūrā DHA lietošana var ievērojami kavēt vistas mēra vīrusa infekciju, nogalinot 51% līdz 100% vīrusa.Ādas rūpniecībā DHA var izmantot kā ādas izstrādājumu aizsarglīdzekli.Turklāt konservantus, kas galvenokārt sastāv no DHA, var izmantot augļu un dārzeņu, ūdens produktu un gaļas produktu konservēšanai un konservēšanai.