1,3-Dihidroksiaseton Üretim Yöntemleri ve Uygulamalarına giriş CAS 96-26-4

1,3-Dihidroksiaseton Giriş

1,3-Dihidroksiaseton, bir polihidroksiketoz ve en basit ketoz olan C3H6O3 moleküler formülüne sahip organik bir bileşiktir.Görünüm, su, etanol, eter ve aseton gibi organik çözücülerde kolaylıkla çözünebilen beyaz toz halinde bir kristaldir.Erime noktası 75-80°C'dir ve suda çözünürlüğü>250g/L'dir (20°C).Tatlı bir tada sahiptir ve pH 6,0'da stabildir.1,3-Dihidroksiaseton indirgeyici bir şekerdir.Tüm monosakkaritler (serbest aldehit veya keton karbonil grupları olduğu sürece) indirgenebilirliğe sahiptir.Dihidroksiaseton yukarıdaki koşulları karşılar, dolayısıyla indirgeyici şeker kategorisine girer.

Başlıca kimyasal sentez yöntemleri ve mikrobiyal fermantasyon yöntemleri vardır.1,3-dihidroksiaseton için üç ana kimyasal yöntem vardır: elektrokataliz, metal katalitik oksidasyon ve formaldehit yoğunlaşması.1,3-dihidroksiasetonun kimyasal üretimi halen laboratuvar araştırma aşamasındadır.1,3-dihidroksiasetonun biyolojik yöntemle üretimi önemli avantajlara sahiptir: yüksek ürün konsantrasyonu, yüksek gliserol dönüşüm oranı ve düşük üretim maliyeti.Çin'de ve yurt dışında 1,3-dihidroksiaseton üretimi esas olarak gliserolün mikrobiyal dönüşüm yöntemini benimser.

Kimyasal sentez yöntemi

1. 1,3-dihidroksiaseton, karbonil koruması, eterifikasyon, hidrojenoliz ve hidroliz yoluyla ana hammaddeler olarak 1,3-dikloroaseton ve etilen glikoldan sentezlenir.1,3-dikloroaseton ve etilen glikol ısıtılır ve tolüen içerisinde geri akıtılarak 2,2-diklorometil-1,3-dioksolan elde edilir.Daha sonra 2,2-dibenziloksi-1,3-dioksolan üretmek için N,N-dimetilformamid içindeki sodyum benziliden ile reaksiyona girerler; bu daha sonra 1,3-dioksolan-2,2-dimetanolü sentezlemek için Pd/C katalizi altında hidrojenlenir. daha sonra 1,3-dihidroksiaseton üretmek üzere hidroklorik asit içerisinde hidrolize edilir.Bu yöntemi kullanarak 1,3-dihidroksiasetonun sentezlenmesine yönelik ham maddenin elde edilmesi kolaydır, reaksiyon koşulları yumuşaktır ve önemli uygulama değerine sahip olan Pd/C katalizörü geri dönüştürülebilir.

2. 1,3-dihidroksiaseton, 1,3-dikloroaseton ve metanolden karbonil koruması, eterifikasyon, hidroliz ve hidroliz reaksiyonları yoluyla sentezlendi.1,3-dikloroaseton, bir emici varlığında aşırı susuz metanol ile reaksiyona girerek 2,2-dimetoksi-1,3-dikloropropan üretir; bu daha sonra 2,2-dimetoksi üretmek için N, N-dimetilformamid içerisinde sodyum benzilat ile ısıtılır. -1,3-dibenziloksipropan.Daha sonra 2,2-dimetoksi-1,3-propandiol üretmek için Pd/C katalizi altında hidrojenlenir ve bu daha sonra 1,3-dihidroksiaseton üretmek üzere hidroklorik asit içerisinde hidrolize edilir.Bu yol, karbonil koruyucuyu etilen glikolden metanole değiştirerek, önemli bir geliştirme ve uygulama değeri olan 1,3-dihidroksiaseton ürününün ayrılmasını ve saflaştırılmasını kolaylaştırır.

3. Ana hammadde olarak aseton, metanol, klor veya brom kullanılarak 1,3-dihidroksiasetonun sentezi.Aseton, susuz metanol ve klor gazı veya brom, tek kapta işlem yoluyla 2,2-dimetoksi-1,3-dikloropropan veya 1,3-dibromo-2,2-dimetoksipropan üretmek için kullanılır.Daha sonra 2,2-dimetoksi-1,3-dibenziloksipropan üretmek için sodyum benzilat ile eterleştirilirler; bu daha sonra hidrojenlenir ve 1,3-dihidroksiaseton üretmek üzere hidrolize edilir.Bu rota ılımlı reaksiyon koşullarına sahiptir ve "tek kap" reaksiyonu maliyetli ve tahriş edici 1,3-dikloroasetonun kullanımını ortadan kaldırır, bu da onu düşük maliyetli ve geliştirme için oldukça değerli kılar.

Uygulamalar

1,3-Dihidroksiaseton, biyolojik olarak parçalanabilen, yenilebilir ve insan vücudu ve çevre için toksik olmayan, doğal olarak oluşan bir ketozdur.Kozmetik, ilaç ve gıda endüstrilerinde kullanılabilen çok fonksiyonlu bir katkı maddesidir.

Kozmetik sektöründe kullanılır

1,3-Dihidroksiaseton esas olarak kozmetikte bir formül bileşeni olarak, özellikle cilt neminin aşırı buharlaşmasını önleyebilen ve nemlendirme, güneşten korunma ve UV radyasyonundan korunmada rol oynayabilen özel efektlere sahip bir güneş koruyucu olarak kullanılır.Ayrıca DHA'daki keton fonksiyonel grupları, cilt keratinindeki amino asitler ve amino gruplarıyla reaksiyona girerek kahverengi bir polimer oluşturabilir ve insanların cildinin yapay bir kahverengi renk üretmesine neden olabilir.Bu nedenle, uzun süre güneş ışığına maruz kalma sonucu aynı görünen, güzel görünmesini sağlayan kahverengi veya kahverengimsi bir cilt elde etmek için güneşe maruz kalma simülasyonu olarak da kullanılabilir.

Domuzların yağsız et yüzdesini iyileştirin

1,3-Dihidroksiaseton, şeker metabolizmasının bir ara ürünüdür, şeker metabolizması sürecinde önemli bir rol oynar, domuz vücut yağını azaltır ve yağsız et yüzdesini artırır.Japon bilimsel ve teknolojik personel, domuz yemine belirli bir miktarda DHA ve piruvat (kalsiyum tuzu) karışımının (3:1 ağırlık oranında) eklenmesinin, domuz sırt etindeki yağ içeriğini %12 oranında azaltabildiğini deneylerle göstermiştir. %15 ve bacak etinin ve en uzun sırt kasının yağ içeriği de buna bağlı olarak protein içeriğinin artmasıyla azalır.

Fonksiyonel gıdalar için

1,3-dihidroksiasetonun eklenmesi (özellikle piruvat ile kombinasyon halinde) vücudun metabolik hızını ve yağ asidi oksidasyonunu iyileştirebilir, potansiyel olarak etkili bir şekilde yağ yakarak vücut yağını azaltabilir ve kilo alımını geciktirebilir (kilo verme etkisi) ve görülme sıklığını azaltabilir. ilgili hastalıklar.Ayrıca insülin duyarlılığını artırabilir ve yüksek kolesterollü diyetin neden olduğu plazma kolesterol seviyesini azaltabilir.Uzun süreli takviye, kan şekerinin kullanım oranını artırabilir ve kas glikojenini koruyabilir. Sporcular için aerobik dayanıklılık performanslarını artırabilir.

Diğer kullanımlar

1,3-dihidroksiaseton ayrıca doğrudan bir antiviral reaktif olarak da kullanılabilir.Örneğin, tavuk embriyo kültüründe DHA kullanımı, tavuk distemper virüsünün enfeksiyonunu büyük ölçüde engelleyebilir ve virüsün %51 ila %100'ünü öldürebilir.Deri endüstrisinde DHA, deri ürünler için koruyucu madde olarak kullanılabilir.Ayrıca ağırlıklı olarak DHA'dan oluşan koruyucular meyve ve sebzelerin, su ürünlerinin ve et ürünlerinin muhafazası ve konservelenmesinde kullanılabilir.