1،3-روش ها و کاربردهای تولید دی هیدروکسی استون مقدمه CAS 96-26-4

1،3-دی هیدروکسی استون مقدمه

1،3-دی هیدروکسی استون یک ترکیب آلی با فرمول مولکولی C3H6O3 است که یک پلی هیدروکسی کتوز و ساده ترین کتوز است.ظاهر یک کریستال پودری سفید رنگ است که به راحتی در حلال های آلی مانند آب، اتانول، اتر و استون حل می شود.نقطه ذوب 75-80 ℃ و حلالیت در آب بیش از 250 گرم در لیتر (20 ℃) ​​است.طعم شیرینی دارد و در pH 6.0 پایدار است.1،3-دی هیدروکسی استون یک قند کاهنده است.همه مونوساکاریدها (تا زمانی که گروه های آلدهید آزاد یا کربونیل کتون وجود داشته باشند) قابلیت احیا شدن دارند.دی هیدروکسی استون شرایط فوق را دارد، بنابراین در دسته قند کاهنده قرار می گیرد.

عمدتاً روش های سنتز شیمیایی و روش های تخمیر میکروبی وجود دارد.سه روش شیمیایی اصلی برای 1،3-دی هیدروکسی استون وجود دارد: الکتروکاتالیز، اکسیداسیون کاتالیزوری فلز، و تراکم فرمالدئید.تولید شیمیایی 1،3-دی هیدروکسی استون هنوز در مرحله تحقیقات آزمایشگاهی است.تولید 1،3-دی هیدروکسی استون به روش بیولوژیکی دارای مزایای قابل توجهی است: غلظت محصول بالا، نرخ تبدیل گلیسرول بالا و هزینه تولید پایین.تولید 1،3-دی هیدروکسی استون در چین و خارج از کشور عمدتاً از روش تبدیل میکروبی گلیسرول استفاده می کند.

روش سنتز شیمیایی

1. 1،3-دی هیدروکسی استون از 1،3-دی کلرواستون و اتیلن گلیکول به عنوان مواد خام اصلی از طریق حفاظت کربونیل، اتریفیکاسیون، هیدروژنولیز و هیدرولیز سنتز می شود.1،3-دی کلرواستون و اتیلن گلیکول گرم شده و در تولوئن رفلکس می شوند تا 2،2-دی کلرومتیل-1،3-دیوکسولان تولید شود.سپس با بنزیلیدین سدیم در N، N-دی متیل فرمامید واکنش نشان می دهند تا 2،2-دی بنزیلوکسی-1،3-دیوکسولان تولید کنند، که سپس تحت کاتالیز Pd/C هیدروژنه می شود تا 1،3-دیوکسولان-2،2-دی متانول را سنتز کند. سپس در اسید هیدروکلریک هیدرولیز می شود تا 1،3-دی هیدروکسی استون تولید شود.مواد خام برای سنتز 1،3-دی هیدروکسی استون با استفاده از این روش به راحتی به دست می آید، شرایط واکنش ملایم است و کاتالیزور Pd/C قابل بازیافت است که ارزش کاربردی مهمی دارد.

2. 1،3-dihydroxyacetone از 1،3-dichloroacetone و متانول از طریق حفاظت کربونیل، اتریفیکاسیون، هیدرولیز، و واکنش های هیدرولیز سنتز شد.1،3-دی کلرواستون با متانول بی آب اضافی در حضور یک جاذب واکنش می دهد و 2،2-دی متوکسی-1،3-دی کلروپروپان تولید می کند، که سپس با بنزیلات سدیم در N، N-دی متیل فرمامید گرم می شود تا 2،2-دی متوکسی تولید کند. -1،3-دی بنزیلوکسی پروپان.سپس تحت کاتالیز Pd/C هیدروژنه می شود تا 2,2-dimethoxy-1,3-propanediol تولید شود که سپس در اسید هیدروکلریک هیدرولیز می شود تا 1,3-dihydroxyacetone تولید شود.این مسیر جایگزین محافظ کربونیل از اتیلن گلیکول به متانول می شود و جداسازی و خالص سازی محصول 1,3-dihydroxyacetone را که دارای ارزش توسعه و کاربرد مهمی است آسان تر می کند.

3. سنتز 1،3-دی هیدروکسی استون با استفاده از استون، متانول، کلر یا برم به عنوان مواد اولیه اصلی.استون، متانول بی آب، و گاز کلر یا برم برای تولید 2،2-دی متوکسی-1،3-دی کلروپروپان یا 1،3-دیبرمو-2،2-دی متوکسی پروپان از طریق فرآیند یک گلدان استفاده می شود.سپس آنها را با بنزیلات سدیم برای تولید 2,2-dimethoxy-1,3-dibenzyloxypropane که سپس هیدروژنه و هیدرولیز می شود تا 1,3-dihydroxyacetone تولید شود.این مسیر شرایط واکنش ملایمی دارد و واکنش "یک گلدان" از استفاده از 1،3-دی کلرواستون گران قیمت و تحریک کننده جلوگیری می کند و آن را کم هزینه و برای توسعه بسیار ارزشمند می کند.

برنامه های کاربردی

1،3-دی هیدروکسی استون یک کتوز طبیعی است که زیست تخریب پذیر، خوراکی و غیرسمی برای بدن و محیط زیست انسان است.این یک افزودنی چند منظوره است که می تواند در صنایع آرایشی و بهداشتی، دارویی و غذایی استفاده شود.

در صنایع آرایشی و بهداشتی استفاده می شود

1،3-دی هیدروکسی استون عمدتا به عنوان یک ماده فرمول در لوازم آرایشی استفاده می شود، به ویژه به عنوان یک ضد آفتاب با جلوه های ویژه، که می تواند از تبخیر بیش از حد رطوبت پوست جلوگیری کند و در مرطوب کنندگی، محافظت در برابر آفتاب و محافظت در برابر اشعه UV نقش داشته باشد.علاوه بر این، گروه‌های عاملی کتون موجود در DHA می‌توانند با اسیدهای آمینه و گروه‌های آمینه کراتین پوست واکنش داده و پلیمر قهوه‌ای تشکیل دهند که باعث می‌شود پوست افراد رنگ قهوه‌ای مصنوعی تولید کند.بنابراین می توان از آن به عنوان یک شبیه ساز برای قرار گرفتن در معرض نور خورشید برای به دست آوردن پوستی قهوه ای یا قهوه ای استفاده کرد که ظاهری مشابه با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید دارد و آن را زیبا می کند.

بهبود درصد گوشت بدون چربی خوک ها

1،3-دی هیدروکسی استون محصول واسطه متابولیسم قند است که نقش مهمی در فرآیند متابولیسم قند، کاهش چربی بدن خوک و بهبود درصد گوشت بدون چربی دارد.پرسنل علمی و فناوری ژاپنی از طریق آزمایشات نشان داده اند که افزودن مقدار معینی از DHA و مخلوطی از پیروات (نمک کلسیم) در خوراک خوک (به نسبت وزنی 3:1) می تواند محتوای چربی گوشت خوک را تا 12 درصد کاهش دهد. 15 درصد و محتوای چربی گوشت ساق پا و طولانی ترین ماهیچه پشت نیز با افزایش محتوای پروتئین کاهش می یابد.

برای غذاهای کاربردی

مکمل 1،3-دی هیدروکسی استون (به ویژه در ترکیب با پیروات) می تواند سرعت متابولیک بدن و اکسیداسیون اسیدهای چرب را بهبود بخشد، به طور بالقوه به طور موثر چربی سوزی برای کاهش چربی بدن و تاخیر در افزایش وزن (اثر کاهش وزن) و کاهش میزان بروز بیماری های مرتبطهمچنین می تواند حساسیت به انسولین را بهبود بخشد و سطح کلسترول پلاسما ناشی از رژیم غذایی با کلسترول بالا را کاهش دهد.مکمل های طولانی مدت می توانند میزان استفاده از قند خون را افزایش دهند و گلیکوژن عضلانی را ذخیره کنند، برای ورزشکاران، می تواند عملکرد استقامت هوازی آنها را بهبود بخشد.

استفاده های دیگر

1،3-دی هیدروکسی استون همچنین می تواند به طور مستقیم به عنوان یک معرف ضد ویروسی استفاده شود.به عنوان مثال، در کشت جنین مرغ، استفاده از DHA می تواند تا حد زیادی از عفونت ویروس دیستمپر مرغ جلوگیری کند و 51% تا 100% ویروس را از بین ببرد.در صنعت چرم، DHA می تواند به عنوان یک عامل محافظ برای محصولات چرمی استفاده شود.علاوه بر این، نگهدارنده هایی که عمدتاً از DHA تشکیل شده اند را می توان برای حفظ و نگهداری میوه ها و سبزیجات، محصولات آبزی و فرآورده های گوشتی استفاده کرد.