1,3-Дигідроксіацетон Методи виробництва та застосування Введення CAS 96-26-4

1,3-дигідроксіацетон Введення

1,3-Дигідроксіацетон — це органічна сполука з молекулярною формулою C3H6O3, яка є полігідроксикетозою та найпростішою кетозою.Зовні являє собою білий порошкоподібний кристал, легко розчинний в органічних розчинниках, таких як вода, етанол, ефір і ацетон.Точка плавлення становить 75-80 ℃, а розчинність у воді становить> 250 г/л (20 ℃).Він має солодкий смак і стабільний при pH 6,0.1,3-Дигідроксіацетон є відновлюючим цукром.Усі моносахариди (якщо є вільні альдегідні або кетонові карбонільні групи) мають відновлюваність.Дигідроксіацетон відповідає вищезазначеним умовам, тому відноситься до категорії відновлюючих цукрів.

В основному існують методи хімічного синтезу та методи мікробної ферментації.Існує три основні хімічні методи отримання 1,3-дигідроксіацетону: електрокаталіз, каталітичне окислення металу та конденсація формальдегіду.Хімічне виробництво 1,3-дигідроксіацетону поки що знаходиться на стадії лабораторних досліджень.Виробництво 1,3-дигідроксіацетону біологічним способом має значні переваги: ​​високу концентрацію продукту, високу швидкість перетворення гліцерину та низьку собівартість продукції.Виробництво 1,3-дигідроксіацетону в Китаї та за кордоном в основному використовує метод мікробного перетворення гліцерину.

Метод хімічного синтезу

1. 1,3-дигідроксіацетон синтезується з 1,3-дихлорацетону та етиленгліколю як основної сировини шляхом захисту карбоніла, етерифікації, гідрогенолізу та гідролізу.1,3-дихлорацетон і етиленгліколь нагрівають і кип'ятять із зворотним холодильником у толуолі, щоб отримати 2,2-дихлорметил-1,3-діоксолан.Потім вони реагують з бензиліденом натрію в N,N-диметилформаміді з утворенням 2,2-дибензилокси-1,3-діоксолану, який потім гідрують під час каталізу Pd/C для синтезу 1,3-діоксолан-2,2-диметанолу, який потім гідролізується в соляній кислоті з утворенням 1,3-дигідроксіацетону.Сировину для синтезу 1,3-дигідроксіацетону за допомогою цього методу легко отримати, умови реакції м’які, а каталізатор Pd/C можна переробити, що має важливе прикладне значення.

2. 1,3-дигідроксіацетон синтезовано з 1,3-дихлорацетону та метанолу за допомогою реакцій захисту карбоніла, етерифікації, гідролізу та гідролізу.1,3-дихлорацетон реагує з надлишком безводного метанолу в присутності абсорбенту з утворенням 2,2-диметокси-1,3-дихлорпропану, який потім нагрівають з бензилатом натрію в N,N-диметилформаміді з утворенням 2,2-диметокси -1,3-дибензилоксипропан.Потім його гідрогенізують під час каталізу Pd/C для отримання 2,2-диметокси-1,3-пропандіолу, який потім гідролізують у соляній кислоті для отримання 1,3-дигідроксіацетону.Цей шлях замінює карбонільний протектор з етиленгліколю на метанол, полегшуючи відділення та очищення продукту 1,3-дигідроксіацетону, який має важливе значення для розвитку та застосування.

3. Синтез 1,3-дигідроксіацетону з використанням ацетону, метанолу, хлору або брому як основної сировини.Ацетон, безводний метанол і газоподібний хлор або бром використовуються для виробництва 2,2-диметокси-1,3-дихлорпропану або 1,3-дибром-2,2-диметоксипропану за допомогою процесу в одній ємності.Потім їх етерифікують бензилатом натрію для отримання 2,2-диметокси-1,3-дибензилоксипропану, який потім гідрогенізують і гідролізують для отримання 1,3-дигідроксіацетону.Цей шлях має м’які умови реакції, а реакція «в одній ємності» дозволяє уникнути використання дорогого та дратівливого 1,3-дихлорацетону, що робить його дешевим і дуже цінним для розробки

Додатки

1,3-Дигідроксіацетон — це природна кетоза, яка біологічно розкладається, їстівна та нетоксична для організму людини та навколишнього середовища.Це багатофункціональна добавка, яку можна використовувати в косметичній, фармацевтичній, харчовій промисловості.

Використовується в косметичній промисловості

1,3-Дигідроксіацетон в основному використовується як інгредієнт формули в косметиці, особливо як сонцезахисний крем зі спеціальними ефектами, які можуть запобігти надмірному випаровуванню вологи шкіри та грати роль у зволоженні, захисті від сонця та захисті від УФ-випромінювання.Крім того, функціональні групи кетону в DHA можуть реагувати з амінокислотами та аміногрупами кератину шкіри з утворенням коричневого полімеру, що змушує шкіру людини набувати штучного коричневого кольору.Таким чином, його також можна використовувати як імітатор для перебування на сонці, щоб отримати коричневу або коричневу шкіру, яка виглядає так само, як результат тривалого впливу сонячного світла, що робить її красивою.

Збільште відсоток нежирного м’яса свиней

1,3-Дигідроксіацетон є проміжним продуктом метаболізму цукру, відіграє важливу роль у процесі метаболізму цукру, зменшуючи жир у свинях і покращуючи відсоток нежирного м’яса.Японський науковий і технічний персонал експериментально продемонстрував, що додавання певної кількості ДГК і суміші пірувату (солі кальцію) до корму для свиней (у ваговому співвідношенні 3:1) може знизити вміст жиру в м’ясі свиней на 12% до 15%, а також відповідно зменшується вміст жиру в м’ясі гомілки та найдовшому м’язі спини, а також збільшується вміст білка.

Для функціонального харчування

Додавання 1,3-дигідроксіацетону (особливо в поєднанні з піруватом) може покращити швидкість метаболізму в організмі та окислення жирних кислот, потенційно ефективно спалювати жир, щоб зменшити кількість жиру в організмі та затримати збільшення ваги (ефект втрати ваги), а також знизити рівень захворюваності супутніх захворювань.Він також може покращити чутливість до інсуліну та знизити рівень холестерину в плазмі крові, спричинений дієтою з високим вмістом холестерину.Тривалий прийом добавок може підвищити швидкість використання цукру в крові та зберегти м’язовий глікоген. Для спортсменів це може покращити їх аеробну витривалість.

Інше використання

1,3-дигідроксіацетон також можна безпосередньо використовувати як противірусний реагент.Наприклад, у культурі курячих ембріонів використання DHA може значною мірою пригнічувати зараження вірусом курячої чуми, вбиваючи від 51% до 100% вірусу.У шкіряній промисловості DHA можна використовувати як захисний засіб для шкіряних виробів.Крім того, консерванти, що в основному складаються з ДГК, можна використовувати для збереження та збереження фруктів та овочів, водних продуктів та м’ясних продуктів.