1,3-dihydroxiaceton Produktionsmetoder och tillämpningar introduktion CAS 96-26-4

1,3-dihydroxiaceton Introduktion

1,3-Dihydroxiaceton är en organisk förening med molekylformeln C3H6O3, som är en polyhydroxiketos och den enklaste ketosen.Utseendet är en vit pulverformig kristall, lättlöslig i organiska lösningsmedel som vatten, etanol, eter och aceton.Smältpunkten är 75-80 ℃, och vattenlösligheten är >250 g/L (20 ℃).Den har en söt smak och är stabil vid pH 6,0.1,3-dihydroxiaceton är ett reducerande socker.Alla monosackarider (så länge det finns fria aldehyd- eller ketonkarbonylgrupper) har reducerbarhet.Dihydroxiaceton uppfyller ovanstående villkor, därför tillhör den kategorin reducerande socker.

Det finns främst kemiska syntesmetoder och mikrobiella jäsningsmetoder.Det finns tre huvudsakliga kemiska metoder för 1,3-dihydroxiaceton: elektrokatalys, metallkatalytisk oxidation och formaldehydkondensation.Den kemiska produktionen av 1,3-dihydroxiaceton är fortfarande i laboratorieforskningsstadiet.Framställningen av 1,3-dihydroxiaceton med biologisk metod har betydande fördelar: hög produktkoncentration, hög glycerolomvandlingshastighet och låg produktionskostnad.Produktionen av 1,3-dihydroxiaceton i Kina och utomlands antar huvudsakligen metoden för mikrobiell omvandling av glycerol.

Kemisk syntesmetod

1. 1,3-dihydroxiaceton syntetiseras från 1,3-dikloraceton och etylenglykol som de huvudsakliga råvarorna genom karbonylskydd, företring, hydrogenolys och hydrolys.1,3-dikloraceton och etylenglykol upphettas och återloppskokas i toluen för att ge 2,2-diklormetyl-1,3-dioxolan.De reagerar sedan med natriumbensyliden i N,N-dimetylformamid för att producera 2,2-dibensyloxi-1,3-dioxolan, som sedan hydreras under Pd/C-katalys för att syntetisera 1,3-dioxolan-2,2-dimetanol, som hydrolyseras sedan i saltsyra för att ge 1,3-dihydroxiaceton.Råmaterialet för att syntetisera 1,3-dihydroxiaceton med denna metod är lätt att erhålla, reaktionsförhållandena är milda och Pd/C-katalysatorn kan återvinnas, vilket har ett viktigt användningsvärde.

2. 1,3-dihydroxiaceton syntetiserades från 1,3-dikloraceton och metanol genom karbonylskydd, företring, hydrolys och hydrolysreaktioner.1,3-dikloraceton reagerar med överskott av vattenfri metanol i närvaro av en absorbent för att producera 2,2-dimetoxi-1,3-diklorpropan, som sedan upphettas med natriumbensylat i N,N-dimetylformamid för att producera 2,2-dimetoxi -1,3-dibensyloxipropan.Den hydreras sedan under Pd/C-katalys för att producera 2,2-dimetoxi-1,3-propandiol, som sedan hydrolyseras i saltsyra för att producera 1,3-dihydroxiaceton.Denna väg ersätter karbonylskyddet från etylenglykol till metanol, vilket gör det lättare att separera och rena produkten 1,3-dihydroxiaceton, som har ett viktigt utvecklings- och appliceringsvärde.

3. Syntes av 1,3-dihydroxiaceton med användning av aceton, metanol, klor eller brom som de huvudsakliga råvarorna.Aceton, vattenfri metanol och klorgas eller brom används för att producera 2,2-dimetoxi-1,3-diklorpropan eller 1,3-dibrom-2,2-dimetoxipropan genom en process i en behållare.De företras sedan med natriumbensylat för att producera 2,2-dimetoxi-1,3-dibensyloxipropan, som sedan hydreras och hydrolyseras för att producera 1,3-dihydroxiaceton.Denna väg har milda reaktionsförhållanden, och "one pot"-reaktionen undviker användningen av kostsam och irriterande 1,3-dikloraceton, vilket gör den till låg kostnad och mycket värdefull för utveckling

Ansökningar

1,3-dihydroxiaceton är en naturligt förekommande ketos som är biologiskt nedbrytbar, ätbar och icke-giftig för människokroppen och miljön.Det är en multifunktionell tillsats som kan användas inom kosmetika-, läkemedels- och livsmedelsindustrin.

Används inom kosmetikaindustrin

1,3-Dihydroxiaceton används huvudsakligen som formelingrediens i kosmetika, särskilt som solskyddsmedel med specialeffekter, som kan förhindra överdriven avdunstning av hudens fuktighet, och spelar en roll för återfuktning, solskydd och UV-strålningsskydd.Dessutom kan de funktionella ketongrupperna i DHA reagera med aminosyrorna och aminogrupperna i hudkeratinet för att bilda en brun polymer, vilket får människors hud att producera en konstgjord brun färg.Därför kan den också användas som en simulator för solexponering för att få brun eller brunaktig hud som ser likadan ut som resultatet av långvarig exponering för solljus, vilket gör att den ser vacker ut.

Förbättra andelen magert kött hos grisar

1,3-Dihydroxyaceton är en mellanprodukt av sockermetabolism, som spelar en viktig roll i processen för sockermetabolism, minskar griskroppsfett och förbättrar andelen magert kött.Japansk forskare och teknisk personal har genom experiment visat att tillsats av en viss mängd DHA och en blandning av pyruvat (kalciumsalt) i grisfoder (i viktförhållandet 3:1) kan minska fetthalten i ryggkött med 12 % till 15 %, och fetthalten i benkött och den längsta ryggmuskeln minskar också i motsvarande grad, med en ökning av proteinhalten.

För funktionell mat

Tillskott av 1,3-dihydroxiaceton (särskilt i kombination med pyruvat) kan förbättra kroppens ämnesomsättning och fettsyraoxidation, potentiellt effektivt bränna fett för att minska kroppsfett och fördröja viktökning (viktminskningseffekt) och minska förekomsten av relaterade sjukdomar.Det kan också förbättra insulinkänsligheten och minska plasmakolesterolnivån som orsakas av kost med högt kolesterol.Långtidstillskott kan öka utnyttjandegraden av blodsocker och spara muskelglykogen. För idrottare kan det förbättra deras aeroba uthållighetsprestanda.

Andra användningsområden

1,3-dihydroxiaceton kan också användas direkt som ett antiviralt reagens.Till exempel, i kycklingembryokultur kan användningen av DHA kraftigt hämma infektionen av valpsjukavirus, vilket dödar 51 % till 100 % av viruset.Inom läderindustrin kan DHA användas som skyddsmedel för läderprodukter.Dessutom kan konserveringsmedel som huvudsakligen består av DHA användas för konservering och konservering av frukt och grönsaker, vattenprodukter och köttprodukter.