Uvod u metode proizvodnje i primjene 1,3-dihidroksiacetona CAS 96-26-4

1,3-dihidroksiaceton Uvod

1,3-dihidroksiaceton je organski spoj molekulske formule C3H6O3, koji je polihidroksiketoza i najjednostavnija ketoza.Izgled je bijeli praškasti kristal, lako topljiv u organskim otapalima kao što su voda, etanol, eter i aceton.Talište je 75-80 ℃, a topljivost u vodi >250 g/L (20 ℃).Slatkastog je okusa i postojan na pH 6,0.1,3-dihidroksiaceton je reducirajući šećer.Svi monosaharidi (sve dok postoje slobodne aldehidne ili ketonske karbonilne skupine) imaju redukcibilnost.Dihidroksiaceton ispunjava gore navedene uvjete, stoga spada u kategoriju reducirajućih šećera.

Uglavnom postoje metode kemijske sinteze i metode mikrobne fermentacije.Postoje tri glavne kemijske metode za 1,3-dihidroksiaceton: elektrokataliza, katalitička oksidacija metala i kondenzacija formaldehida.Kemijska proizvodnja 1,3-dihidroksiacetona još je u fazi laboratorijskih istraživanja.Proizvodnja 1,3-dihidroksiacetona biološkom metodom ima značajne prednosti: visoku koncentraciju proizvoda, visoku stopu konverzije glicerola i niske proizvodne troškove.Proizvodnja 1,3-dihidroksiacetona u Kini i inozemstvu uglavnom usvaja metodu mikrobne konverzije glicerola.

Metoda kemijske sinteze

1. 1,3-dihidroksiaceton se sintetizira iz 1,3-dikloroacetona i etilen glikola kao glavnih sirovina karbonilnom zaštitom, eterifikacijom, hidrogenolizom i hidrolizom.1,3-dikloroaceton i etilen glikol se zagrijavaju i refluksiraju u toluenu da se dobije 2,2-diklorometil-1,3-dioksolan.Zatim reagiraju s natrijevim benzilidenom u N,N-dimetilformamidu kako bi proizveli 2,2-dibenziloksi-1,3-dioksolan, koji se zatim hidrogenira pod Pd/C katalizom kako bi se sintetizirao 1,3-dioksolan-2,2-dimetanol, koji zatim se hidrolizira u klorovodičnoj kiselini da bi se proizveo 1,3-dihidroksiaceton.Sirovi materijal za sintezu 1,3-dihidroksiacetona ovom metodom lako je dobiti, reakcijski uvjeti su blagi, a Pd/C katalizator se može reciklirati, što ima važnu primjenu.

2. 1,3-dihidroksiaceton je sintetiziran iz 1,3-dikloroacetona i metanola putem karbonilne zaštite, eterifikacije, hidrolize i reakcija hidrolize.1,3-dikloroaceton reagira s viškom bezvodnog metanola u prisutnosti apsorbenta kako bi proizveo 2,2-dimetoksi-1,3-dikloropropan, koji se zatim zagrijava s natrijevim benzilatom u N,N-dimetilformamidu kako bi proizveo 2,2-dimetoksi -1,3-dibenziloksipropan.Zatim se hidrogenira uz Pd/C katalizu da bi se proizveo 2,2-dimetoksi-1,3-propandiol, koji se zatim hidrolizira u klorovodičnoj kiselini da bi se proizveo 1,3-dihidroksiaceton.Ovaj put zamjenjuje karbonilni zaštitnik iz etilen glikola u metanol, olakšavajući odvajanje i pročišćavanje produkta 1,3-dihidroksiacetona, koji ima važnu razvojnu i primjenjivu vrijednost.

3. Sinteza 1,3-dihidroksiacetona korištenjem acetona, metanola, klora ili broma kao glavnih sirovina.Aceton, bezvodni metanol i plinoviti klor ili brom koriste se za proizvodnju 2,2-dimetoksi-1,3-diklorpropana ili 1,3-dibromo-2,2-dimetoksipropana kroz proces u jednoj posudi.Zatim se eterificiraju natrijevim benzilatom da se dobije 2,2-dimetoksi-1,3-dibenziloksipropan, koji se zatim hidrogenira i hidrolizira da se dobije 1,3-dihidroksiaceton.Ovaj put ima blage reakcijske uvjete, a reakcija "u jednom loncu" izbjegava upotrebu skupog i iritirajućeg 1,3-dikloroacetona, što ga čini jeftinim i vrlo vrijednim za razvoj

Prijave

1,3-dihidroksiaceton je prirodna ketoza koja je biorazgradiva, jestiva i nije toksična za ljudsko tijelo i okoliš.To je multifunkcionalni aditiv koji se može koristiti u kozmetičkoj, farmaceutskoj i prehrambenoj industriji.

Koristi se u kozmetičkoj industriji

1,3-dihidroksiaceton se uglavnom koristi kao sastojak formule u kozmetici, posebno kao krema za sunčanje s posebnim učincima, koji mogu spriječiti prekomjerno isparavanje vlage kože i igrati ulogu u hidrataciji, zaštiti od sunca i zaštiti od UV zračenja.Osim toga, ketonske funkcionalne skupine u DHA mogu reagirati s aminokiselinama i amino skupinama keratina kože kako bi se stvorio smeđi polimer, uzrokujući umjetnu smeđu boju kože ljudi.Stoga se također može koristiti kao simulant za izlaganje suncu kako bi se dobila smeđa ili smećkasta koža koja izgleda isto kao rezultat dugotrajnog izlaganja sunčevoj svjetlosti, zbog čega izgleda lijepo.

Poboljšajte postotak nemasnog mesa svinja

1,3-Dihidroksiaceton je međuprodukt metabolizma šećera, igra važnu ulogu u procesu metabolizma šećera, smanjenju tjelesne masnoće svinja i poboljšanju postotka nemasnog mesa.Japansko znanstveno i tehnološko osoblje pokazalo je eksperimentima da dodavanje određene količine DHA i mješavine piruvata (kalcijeve soli) u hranu za svinje (u težinskom omjeru 3:1) može smanjiti sadržaj masti u mesu svinjskih leđa za 12% na 15%, a udio masnoće u mesu buta i najdužem leđnom mišiću također je odgovarajuće smanjen, uz povećanje udjela bjelančevina.

Za funkcionalnu hranu

Dodatak 1,3-dihidroksiacetonu (osobito u kombinaciji s piruvatom) može poboljšati metaboličku brzinu tijela i oksidaciju masnih kiselina, potencijalno učinkovito sagorijevati masnoću za smanjenje tjelesne masnoće i odgoditi debljanje (učinak mršavljenja) i smanjiti stopu incidencije povezane bolesti.Također može poboljšati osjetljivost na inzulin i smanjiti razinu kolesterola u plazmi uzrokovanu prehranom s visokim kolesterolom.Dugoročna suplementacija može povećati stopu iskorištenja šećera u krvi i uštedjeti mišićni glikogen. Za sportaše može poboljšati njihovu aerobnu izdržljivost.

Druge namjene

1,3-dihidroksiaceton se također može izravno koristiti kao antivirusni reagens.Na primjer, u kulturi pilećih embrija, upotreba DHA može uvelike spriječiti infekciju virusom kokošje kuge, ubijajući 51% do 100% virusa.U industriji kože, DHA se može koristiti kao zaštitno sredstvo za kožne proizvode.Osim toga, konzervansi koji se uglavnom sastoje od DHA mogu se koristiti za konzerviranje i konzerviranje voća i povrća, vodenih proizvoda i mesnih proizvoda.