1,3-Dihydroxyacetone Production Methods and Applications panimula CAS 96-26-4

1,3-Dihydroxyacetone Panimula

Ang 1,3-Dihydroxyacetone ay isang organic compound na may molecular formula na C3H6O3, na isang polyhydroxyketose at ang pinakasimpleng ketose.Ang hitsura ay isang puting pulbos na kristal, madaling natutunaw sa mga organikong solvent tulad ng tubig, ethanol, eter, at acetone.Ang punto ng pagkatunaw ay 75-80 ℃, at ang tubig solubility ay> 250g/L (20 ℃).Mayroon itong matamis na lasa at matatag sa pH 6.0.Ang 1,3-Dihydroxyacetone ay isang pampababa ng asukal.Ang lahat ng monosaccharides (hangga't mayroong libreng aldehyde o ketone carbonyl group) ay may reducibility.Ang dihydroxyacetone ay nakakatugon sa mga kondisyon sa itaas, samakatuwid ito ay kabilang sa kategorya ng pagbabawas ng asukal.

Mayroong pangunahing mga pamamaraan ng chemical synthesis at mga pamamaraan ng microbial fermentation.Mayroong tatlong pangunahing pamamaraan ng kemikal para sa 1,3-dihydroxyacetone: electrocatalysis, metal catalytic oxidation, at formaldehyde condensation.Ang paggawa ng kemikal ng 1,3-dihydroxyacetone ay nasa yugto pa rin ng pananaliksik sa laboratoryo.Ang produksyon ng 1,3-dihydroxyacetone sa pamamagitan ng biological na pamamaraan ay may makabuluhang pakinabang: mataas na konsentrasyon ng produkto, mataas na rate ng conversion ng gliserol at mababang gastos sa produksyon.Ang produksyon ng 1,3-dihydroxyacetone sa china at sa ibang bansa ay pangunahing gumagamit ng paraan ng microbial conversion ng gliserol.

Paraan ng synthesis ng kemikal

1. Ang 1,3-dihydroxyacetone ay na-synthesize mula sa 1,3-dichloroacetone at ethylene glycol bilang pangunahing hilaw na materyales sa pamamagitan ng proteksyon ng carbonyl, etherification, hydrogenolysis, at hydrolysis.Ang 1,3-dichloroacetone at ethylene glycol ay pinainit at nire-reflux sa toluene upang makagawa ng 2,2-dichloromethyl-1,3-dioxolane.Pagkatapos ay tumutugon sila sa sodium benzylidene sa N, N-dimethylformamide upang makagawa ng 2,2-dibenzyloxy-1,3-dioxolane, na pagkatapos ay hydrogenated sa ilalim ng Pd/C catalysis upang synthesize ang 1,3-dioxolane-2,2-dimethanol, na ay pagkatapos ay hydrolyzed sa hydrochloric acid upang makabuo ng 1,3-dihydroxyacetone.Ang hilaw na materyal para sa pag-synthesize ng 1,3-dihydroxyacetone gamit ang pamamaraang ito ay madaling makuha, ang mga kondisyon ng reaksyon ay banayad, at ang Pd/C catalyst ay maaaring i-recycle, na may mahalagang halaga ng aplikasyon.

2. Ang 1,3-dihydroxyacetone ay na-synthesize mula sa 1,3-dichloroacetone at methanol sa pamamagitan ng carbonyl protection, etherification, hydrolysis, at mga reaksyon ng hydrolysis.Ang 1,3-dichloroacetone ay tumutugon sa labis na anhydrous methanol sa pagkakaroon ng sumisipsip upang makagawa ng 2,2-dimethoxy-1,3-dichloropropane, na pagkatapos ay pinainit ng sodium benzylate sa N, N-dimethylformamide upang makagawa ng 2,2-dimethoxy -1,3-dibenzyloxypropane.Ito ay pagkatapos ay hydrogenated sa ilalim ng Pd/C catalysis upang makabuo ng 2,2-dimethoxy-1,3-propanediol, na pagkatapos ay hydrolyzed sa hydrochloric acid upang makabuo ng 1,3-dihydroxyacetone.Pinapalitan ng rutang ito ang carbonyl protector mula sa ethylene glycol patungo sa methanol, na ginagawang mas madaling paghiwalayin at linisin ang produktong 1,3-dihydroxyacetone, na may mahalagang pag-unlad at halaga ng aplikasyon.

3. Synthesis ng 1,3-dihydroxyacetone gamit ang acetone, methanol, chlorine o bromine bilang pangunahing hilaw na materyales.Ang acetone, anhydrous methanol, at chlorine gas o bromine ay ginagamit upang makagawa ng 2,2-dimethoxy-1,3-dichloropropane o 1,3-dibromo-2,2-dimethoxypropane sa pamamagitan ng isang proseso ng isang palayok.Ang mga ito ay pagkatapos ay etherified na may sodium benzylate upang makabuo ng 2,2-dimethoxy-1,3-dibenzyloxypropane, na pagkatapos ay hydrogenated at hydrolyzed upang makabuo ng 1,3-dihydroxyacetone.Ang rutang ito ay may banayad na mga kondisyon ng reaksyon, at ang "isang palayok" na reaksyon ay umiiwas sa paggamit ng mahal at nakakainis na 1,3-dichloroacetone, na ginagawa itong mura at napakahalaga para sa pag-unlad.

Mga aplikasyon

Ang 1,3-Dihydroxyacetone ay isang natural na nagaganap na ketose na nabubulok, nakakain, at hindi nakakalason sa katawan at kapaligiran ng tao.Ito ay isang multifunctional additive na maaaring magamit sa mga cosmetics, pharmaceutical, at mga industriya ng pagkain.

Ginamit sa industriya ng kosmetiko

Ang 1,3-Dihydroxyacetone ay pangunahing ginagamit bilang isang sangkap na formula sa mga pampaganda, lalo na bilang isang sunscreen na may mga espesyal na epekto, na maaaring maiwasan ang labis na pagsingaw ng kahalumigmigan ng balat, at gumaganap ng isang papel sa moisturizing, proteksyon ng araw, at proteksyon ng UV radiation.Bilang karagdagan, ang mga ketone functional na grupo sa DHA ay maaaring tumugon sa mga amino acid at amino na grupo ng keratin ng balat upang bumuo ng isang kayumangging polimer, na nagiging sanhi ng balat ng mga tao upang makagawa ng isang artipisyal na kayumangging kulay.Samakatuwid, maaari din itong gamitin bilang simulant para sa sun exposure upang makakuha ng kayumanggi o kayumangging balat na kapareho ng hitsura ng resulta ng pangmatagalang pagkakalantad sa sikat ng araw, na ginagawa itong maganda.

Pagbutihin ang porsyento ng lean meat ng mga baboy

Ang 1,3-Dihydroxyacetone ay isang intermediate na produkto ng metabolismo ng asukal, na gumaganap ng mahalagang papel sa proseso ng metabolismo ng asukal, binabawasan ang taba ng katawan ng baboy at pagpapabuti ng porsyento ng lean meat.Ipinakita ng mga siyentipiko at teknolohikal na tauhan ng Hapon sa pamamagitan ng mga eksperimento na ang pagdaragdag ng isang tiyak na halaga ng DHA at isang pinaghalong pyruvate (calcium salt) sa feed ng baboy (sa isang ratio ng 3:1 na timbang) ay maaaring mabawasan ang taba ng nilalaman ng baboy likod ng 12% hanggang 15%, at ang taba na nilalaman ng karne ng binti at ang pinakamahabang kalamnan sa likod ay naaayon din na nabawasan, na may pagtaas sa nilalaman ng protina.

Para sa mga functional na pagkain

Ang pagdaragdag ng 1,3-dihydroxyacetone (lalo na sa kumbinasyon ng pyruvate) ay maaaring mapabuti ang metabolic rate ng katawan at fatty acid oxidation, potensyal na epektibong magsunog ng taba upang mabawasan ang taba sa katawan at maantala ang pagtaas ng timbang (epekto sa pagbaba ng timbang), at bawasan ang rate ng saklaw ng mga kaugnay na sakit.Maaari din nitong pahusayin ang sensitivity ng insulin at bawasan ang antas ng kolesterol sa plasma na dulot ng high cholesterol diet.Ang pangmatagalang supplementation ay maaaring tumaas ang rate ng paggamit ng asukal sa dugo at makatipid ng glycogen ng kalamnan, Para sa mga atleta, maaari nitong mapabuti ang kanilang pagganap sa aerobic endurance.

Iba pang gamit

Ang 1,3-dihydroxyacetone ay maaari ding direktang gamitin bilang isang antiviral reagent.Halimbawa, sa kultura ng embryo ng manok, ang paggamit ng DHA ay maaaring lubos na makapigil sa impeksyon ng chicken distemper virus, na pumatay ng 51% hanggang 100% ng virus.Sa industriya ng katad, ang DHA ay maaaring gamitin bilang isang proteksiyon na ahente para sa mga produktong gawa sa balat.Bilang karagdagan, ang mga preservative na pangunahing binubuo ng DHA ay maaaring gamitin para sa pag-iingat at pag-iingat ng mga prutas at gulay, mga produktong nabubuhay sa tubig, at mga produktong karne.