1,3-dihydroksyaceton Produksjonsmetoder og applikasjoner introduksjon CAS 96-26-4

1,3-dihydroksyaceton Introduksjon

1,3-dihydroksyaceton er en organisk forbindelse med molekylformelen C3H6O3, som er en polyhydroksyketose og den enkleste ketose.Utseendet er en hvit pulveraktig krystall, lett løselig i organiske løsemidler som vann, etanol, eter og aceton.Smeltepunktet er 75-80 ℃, og vannløseligheten er >250g/L (20 ℃).Den har en søt smak og er stabil ved pH 6,0.1,3-dihydroksyaceton er et reduserende sukker.Alle monosakkarider (så lenge det er frie aldehyd- eller ketonkarbonylgrupper) har reduserbarhet.Dihydroksyaceton oppfyller vilkårene ovenfor, derfor tilhører den kategorien reduserende sukker.

Det er hovedsakelig kjemiske syntesemetoder og mikrobielle fermenteringsmetoder.Det er tre hovedkjemiske metoder for 1,3-dihydroksyaceton: elektrokatalyse, metallkatalytisk oksidasjon og formaldehydkondensering.Den kjemiske produksjonen av 1,3-dihydroksyaceton er fortsatt i laboratorieforskningsstadiet.Produksjonen av 1,3-dihydroksyaceton ved biologisk metode har betydelige fordeler: høy produktkonsentrasjon, høy glyserolkonverteringshastighet og lave produksjonskostnader.Produksjonen av 1,3-dihydroksyaceton i Kina og i utlandet vedtar hovedsakelig metoden for mikrobiell konvertering av glyserol.

Kjemisk syntesemetode

1. 1,3-dihydroksyaceton syntetiseres fra 1,3-dikloraceton og etylenglykol som de viktigste råmaterialene gjennom karbonylbeskyttelse, foretring, hydrogenolyse og hydrolyse.1,3-dikloraceton og etylenglykol oppvarmes og tilbakeløpskokes i toluen for å produsere 2,2-diklormetyl-1,3-dioksolan.De reagerer deretter med natriumbenzyliden i N,N-dimetylformamid for å produsere 2,2-dibenzyloksy-1,3-dioksolan, som deretter hydrogeneres under Pd/C-katalyse for å syntetisere 1,3-dioksolan-2,2-dimetanol, som blir deretter hydrolysert i saltsyre for å produsere 1,3-dihydroksyaceton.Råmaterialet for syntetisering av 1,3-dihydroksyaceton ved bruk av denne metoden er lett å få tak i, reaksjonsforholdene er milde, og Pd/C-katalysatoren kan resirkuleres, noe som har viktig bruksverdi.

2. 1,3-dihydroksyaceton ble syntetisert fra 1,3-dikloraceton og metanol gjennom karbonylbeskyttelse, foretring, hydrolyse og hydrolysereaksjoner.1,3-dikloraceton reagerer med overskudd av vannfri metanol i nærvær av en absorbent for å produsere 2,2-dimetoksy-1,3-diklorpropan, som deretter varmes opp med natriumbenzylat i N,N-dimetylformamid for å produsere 2,2-dimetoksy -1,3-dibenzyloksypropan.Det blir deretter hydrogenert under Pd/C-katalyse for å produsere 2,2-dimetoksy-1,3-propandiol, som deretter hydrolyseres i saltsyre for å produsere 1,3-dihydroksyaceton.Denne ruten erstatter karbonylbeskytteren fra etylenglykol til metanol, noe som gjør det lettere å separere og rense produktet 1,3-dihydroksyaceton, som har viktig utviklings- og bruksverdi.

3. Syntese av 1,3-dihydroksyaceton ved bruk av aceton, metanol, klor eller brom som hovedråmaterialer.Aceton, vannfri metanol og klorgass eller brom brukes til å produsere 2,2-dimetoksy-1,3-diklorpropan eller 1,3-dibrom-2,2-dimetoksypropan gjennom en prosess med én pott.De foretres deretter med natriumbenzylat for å produsere 2,2-dimetoksy-1,3-dibenzyloksypropan, som deretter hydrogeneres og hydrolyseres for å produsere 1,3-dihydroksyaceton.Denne ruten har milde reaksjonsforhold, og "one pot"-reaksjonen unngår bruk av kostbar og irriterende 1,3-dikloraceton, noe som gjør den rimelig og svært verdifull for utvikling

applikasjoner

1,3-dihydroksyaceton er en naturlig forekommende ketose som er biologisk nedbrytbar, spiselig og ikke-giftig for menneskekroppen og miljøet.Det er et multifunksjonelt tilsetningsstoff som kan brukes i kosmetikk-, farmasøytisk- og næringsmiddelindustrien.

Brukes i kosmetikkindustrien

1,3-dihydroksyaceton brukes hovedsakelig som formelingrediens i kosmetikk, spesielt som solkrem med spesialeffekter, som kan forhindre overdreven fordampning av hudfuktighet, og spille en rolle i fuktighetsgivende, solbeskyttelse og UV-strålebeskyttelse.I tillegg kan de funksjonelle ketongruppene i DHA reagere med aminosyrene og aminogruppene i hudkeratinet for å danne en brun polymer, noe som får folks hud til å produsere en kunstig brun farge.Derfor kan den også brukes som en simulant for soleksponering for å få brun eller brunaktig hud som ser lik ut som et resultat av langvarig eksponering for sollys, slik at den ser vakker ut.

Forbedre magert kjøttprosent av griser

1,3-dihydroksyaceton er et mellomprodukt av sukkermetabolisme, og spiller en viktig rolle i prosessen med sukkermetabolisme, reduserer grisekroppsfett og forbedrer magert kjøttprosent.Japansk vitenskapelig og teknologisk personell har gjennom eksperimenter vist at tilsetning av en viss mengde DHA og en blanding av pyruvat (kalsiumsalt) i grisefôr (i vektforholdet 3:1) kan redusere fettinnholdet i svinekjøtt med 12 %. 15 %, og fettinnholdet i leggkjøttet og den lengste ryggmuskelen reduseres også tilsvarende, med en økning i proteininnholdet.

For funksjonell mat

Tilskudd av 1,3-dihydroksyaceton (spesielt i kombinasjon med pyruvat) kan forbedre stoffskiftet i kroppen og fettsyreoksidasjon, potensielt effektivt forbrenne fett for å redusere kroppsfett og forsinke vektøkning (vekttapeffekt), og redusere forekomsten av relaterte sykdommer.Det kan også forbedre insulinfølsomheten og redusere plasmakolesterolnivået forårsaket av kosthold med høyt kolesterol.Langsiktig tilskudd kan øke utnyttelsesgraden av blodsukker og spare muskelglykogen. For idrettsutøvere kan det forbedre deres aerobe utholdenhetsytelse.

Andre bruksområder

1,3-dihydroksyaceton kan også brukes direkte som et antiviralt reagens.For eksempel, i kyllingembryokultur, kan bruken av DHA i stor grad hemme infeksjonen av kyllingvalpevirus, og drepe 51 % til 100 % av viruset.I lærindustrien kan DHA brukes som et beskyttelsesmiddel for lærprodukter.I tillegg kan konserveringsmidler hovedsakelig sammensatt av DHA brukes til konservering og konservering av frukt og grønnsaker, vannprodukter og kjøttprodukter.