1,3-Դիհիդրօքսյացետոնի արտադրության մեթոդներ և կիրառումներ CAS 96-26-4

1,3-Dihydroxyacetone Ներածություն

1,3-Դիհիդրօքսիացետոնը C3H6O3 մոլեկուլային բանաձեւով օրգանական միացություն է, որը պոլիհիդրօքսիկետոզ է և ամենապարզ կետոզը։Արտաքին տեսքը սպիտակ փոշի բյուրեղ է, որը հեշտությամբ լուծվում է օրգանական լուծիչներում, ինչպիսիք են ջուրը, էթանոլը, եթերը և ացետոնը:Հալման կետը 75-80 ℃ է, իսկ ջրի լուծելիությունը՝ 250 գ/լ (20 ℃):Այն ունի քաղցր համ և կայուն է pH 6.0-ում:1,3-Դիհիդրոքսիացետոնը վերականգնող շաքար է:Բոլոր մոնոսաքարիդները (քանի դեռ կան ազատ ալդեհիդ կամ կետոնային կարբոնիլ խմբեր) ունեն վերականգնողականություն։Դիհիդրոքսիացետոնը համապատասխանում է վերը նշված պայմաններին, հետևաբար այն պատկանում է վերականգնող շաքարի կատեգորիային։

Գոյություն ունեն հիմնականում քիմիական սինթեզի և մանրէաբանական խմորման մեթոդներ։Գոյություն ունեն 1,3-դիհիդրօքսյացետոնի երեք հիմնական քիմիական մեթոդ՝ էլեկտրակատալիզի, մետաղի կատալիտիկ օքսիդացման և ֆորմալդեհիդի խտացման:1,3-դիհիդրօքսյացետոնի քիմիական արտադրությունը դեռ լաբորատոր հետազոտության փուլում է։Կենսաբանական մեթոդով 1,3-դիհիդրոքսիացետոնի արտադրությունն ունի զգալի առավելություններ՝ արտադրանքի բարձր կոնցենտրացիա, գլիցերինի բարձր փոխակերպման արագություն և արտադրության ցածր ինքնարժեք։Չինաստանում և արտերկրում 1,3-դիհիդրօքսյացետոնի արտադրությունը հիմնականում որդեգրում է գլիցերինի մանրէաբանական փոխակերպման մեթոդը։

Քիմիական սինթեզի մեթոդ

1. 1,3-դիհիդրոքսիացետոնը սինթեզվում է 1,3-դիքլորացետոնից և էթիլենգլիկոլից՝ որպես հիմնական հումք՝ կարբոնիլային պաշտպանության, եթերիֆիկացման, հիդրոգենոլիզի և հիդրոլիզի միջոցով։1,3-դիքլորացետոնը և էթիլենգլիկոլը տաքացվում և վերադարձվում են տոլուոլում և ստացվում է 2,2-դիքլորմեթիլ-1,3-դիոքսոլան:Այնուհետև նրանք փոխազդում են նատրիումի բենզիլիդենի հետ N, N-դիմեթիլֆորմամիդում՝ առաջացնելով 2,2-դիբենզիլօքսի-1,3-դիօքսոլան, որն այնուհետև հիդրոգենացվում է Pd/C կատալիզով և սինթեզում է 1,3-դիօքսոլան-2,2-դիմեթանոլը։ այնուհետև հիդրոլիզվում է աղաթթվի մեջ՝ առաջացնելով 1,3-դիհիդրօքսիացետոն:Այս մեթոդով 1,3-դիհիդրօքսիացետոնի սինթեզման հումքը հեշտ է ձեռք բերել, ռեակցիայի պայմանները մեղմ են, և Pd/C կատալիզատորը կարող է վերամշակվել, որն ունի կարևոր կիրառական արժեք:

2. 1,3-դիհիդրօքսիացետոնը սինթեզվել է 1,3-դիքլորացետոնից և մեթանոլից՝ կարբոնիլային պաշտպանության, եթերիֆիկացման, հիդրոլիզի և հիդրոլիզի ռեակցիաների միջոցով։1,3-դիքլորացետոնը փոխազդում է ավելցուկային անջուր մեթանոլի հետ ներծծող նյութի առկայության դեպքում՝ առաջացնելով 2,2-դիմեթօքսի-1,3-դիքլորպրոպան, որն այնուհետև տաքացվում է նատրիումի բենզիլատով N, N-դիմեթիլֆորմամիդում՝ առաջացնելով 2,2-դիմեթոքսի: -1,3-դիբենզիլօքսիպրոպան.Այնուհետև այն հիդրոգենացվում է Pd/C կատալիզով, որպեսզի ստացվի 2,2-դիմեթօքսի-1,3-պրոպանադիոլ, որն այնուհետև հիդրոլիզվում է աղաթթվի մեջ՝ առաջացնելով 1,3-դիհիդրօքսիացետոն:Այս երթուղին փոխարինում է կարբոնիլային պաշտպանիչը էթիլենգլիկոլից մինչև մեթանոլ՝ հեշտացնելով 1,3-դիհիդրօքսյացետոնի առանձնացումը և մաքրումը, որն ունի կարևոր զարգացման և կիրառման արժեք:

3. 1,3-դիհիդրօքսիացետոնի սինթեզ՝ որպես հիմնական հումք օգտագործելով ացետոն, մեթանոլ, քլոր կամ բրոմ:Ացետոն, անջուր մեթանոլ և քլոր գազ կամ բրոմ օգտագործվում են 2,2-դիմեթօքսի-1,3-դիքլորպրոպան կամ 1,3-դիբրոմ-2,2-դիմեթօքսիպրոպան արտադրելու համար մեկ կաթսայի միջոցով:Այնուհետև դրանք եթերացվում են նատրիումի բենզիլատով, որպեսզի ստացվի 2,2-դիմեթօքսի-1,3-դիբենզիլօքսիպրոպան, որն այնուհետև հիդրոգենացվում և հիդրոլիզացվում է՝ առաջացնելով 1,3-դիհիդրօքսիացետոն:Այս երթուղին ունի մեղմ ռեակցիայի պայմաններ, և «մեկ կաթսա» ռեակցիան խուսափում է թանկարժեք և նյարդայնացնող 1,3-դիքլորացետոնի օգտագործումից՝ դարձնելով այն ցածր գնով և շատ արժեքավոր զարգացման համար։

Դիմումներ

1,3-Դիհիդրոքսիացետոնը բնական կետոզա է, որը կենսաքայքայվող է, ուտելի է և ոչ թունավոր մարդու մարմնի և շրջակա միջավայրի համար:Այն բազմաֆունկցիոնալ հավելում է, որը կարող է օգտագործվել կոսմետիկայի, դեղագործության և սննդի արդյունաբերության մեջ:

Օգտագործվում է կոսմետիկայի արդյունաբերության մեջ

1,3-Դիհիդրօքսյացետոնը հիմնականում օգտագործվում է որպես բանաձևի բաղադրիչ կոսմետիկայի մեջ, հատկապես որպես արևապաշտպան հատուկ էֆեկտներ, որը կարող է կանխել մաշկի խոնավության ավելցուկային գոլորշիացումը և դեր խաղալ խոնավեցման, արևապաշտպանության և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման գործում:Բացի այդ, DHA-ի կետոնային ֆունկցիոնալ խմբերը կարող են արձագանքել մաշկի կերատինի ամինաթթուների և ամինաթթուների հետ՝ ձևավորելով շագանակագույն պոլիմեր, ինչի հետևանքով մարդկանց մաշկը արտադրում է արհեստական ​​շագանակագույն գույն:Հետևաբար, այն կարող է օգտագործվել նաև որպես արևի ազդեցության սիմուլյատոր՝ շագանակագույն կամ շագանակագույն մաշկ ստանալու համար, որը նույն տեսքն ունի արևի լույսի երկարատև ազդեցության արդյունքում՝ դարձնելով այն գեղեցիկ տեսք:

Բարելավել խոզերի նիհար մսի տոկոսը

1,3-Դիհիդրոքսիացետոնը շաքարի նյութափոխանակության միջանկյալ արտադրանք է, որը կարևոր դեր է խաղում շաքարի նյութափոխանակության գործընթացում, նվազեցնում է խոզի մարմնի ճարպը և բարելավում նիհար մսի տոկոսը:Ճապոնացի գիտական ​​և տեխնոլոգիական անձնակազմը փորձերի միջոցով ապացուցել է, որ խոզի կերի մեջ որոշակի քանակությամբ DHA և պիրուվատի (կալցիումի աղ) խառնուրդ ավելացնելը (3:1 քաշային հարաբերակցությամբ) կարող է նվազեցնել խոզի մեջքի մսի յուղայնությունը 12%-ով: 15%, իսկ ոտքերի մսի և մեջքի ամենաերկար մկանների ճարպային պարունակությունը նույնպես համապատասխանաբար նվազում է՝ սպիտակուցի պարունակության աճով։

Ֆունկցիոնալ սննդի համար

1,3-դիհիդրօքսիացետոնի հավելումը (հատկապես պիրուվատի հետ միասին) կարող է բարելավել մարմնի նյութափոխանակության արագությունը և ճարպաթթուների օքսիդացումը, պոտենցիալ արդյունավետորեն այրել ճարպերը՝ նվազեցնելու մարմնի ճարպը և հետաձգել քաշի ավելացումը (քաշի կորստի էֆեկտ) և նվազեցնել հիվանդացության մակարդակը: հարակից հիվանդություններ.Այն կարող է նաև բարելավել ինսուլինի զգայունությունը և նվազեցնել պլազմայում խոլեստերինի մակարդակը, որը պայմանավորված է խոլեստերինի բարձր սննդակարգով:Երկարատև հավելումը կարող է մեծացնել արյան շաքարի օգտագործման մակարդակը և խնայել մկանային գլիկոգենը: Մարզիկների համար այն կարող է բարելավել նրանց աերոբիկ դիմացկունությունը:

Այլ կիրառումներ

1,3-դիհիդրոքսիացետոնը կարող է նաև ուղղակիորեն օգտագործվել որպես հակավիրուսային ռեագենտ:Օրինակ, հավի սաղմի կուլտուրայում DHA-ի օգտագործումը կարող է մեծապես արգելակել հավի ցեխի վիրուսի վարակը՝ սպանելով վիրուսի 51%-ից 100%-ը:Կաշվե արդյունաբերության մեջ DHA-ն կարող է օգտագործվել որպես կաշվե արտադրանքի պաշտպանիչ միջոց:Բացի այդ, հիմնականում DHA-ից կազմված կոնսերվանտները կարող են օգտագործվել մրգերի և բանջարեղենի, ջրային մթերքների և մսամթերքի պահպանման և պահպանման համար: