1,3-Dihydroxyacetone ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ અને એપ્લિકેશન પરિચય CAS 96-26-4

1,3-Dihydroxyacetone પરિચય

1,3-Dihydroxyacetone એ મોલેક્યુલર ફોર્મ્યુલા C3H6O3 સાથેનું એક કાર્બનિક સંયોજન છે, જે પોલીહાઈડ્રોક્સીકેટોઝ અને સૌથી સરળ કીટોઝ છે.દેખાવ સફેદ પાવડરી સ્ફટિક છે, જે પાણી, ઇથેનોલ, ઈથર અને એસીટોન જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે.ગલનબિંદુ 75-80 ℃ છે, અને પાણીની દ્રાવ્યતા>250g/L (20 ℃) ​​છે.તેનો સ્વાદ મીઠો છે અને તે pH 6.0 પર સ્થિર છે.1,3-Dihydroxyacetone એ ખાંડ ઘટાડવાનું છે.બધા મોનોસેકરાઇડ્સ (જ્યાં સુધી મુક્ત એલ્ડીહાઇડ અથવા કેટોન કાર્બોનિલ જૂથો હોય ત્યાં સુધી) ઘટાડોક્ષમતા ધરાવે છે.Dihydroxyacetone ઉપરોક્ત શરતોને પૂર્ણ કરે છે, તેથી તે ખાંડ ઘટાડવાની શ્રેણીમાં આવે છે.

ત્યાં મુખ્યત્વે રાસાયણિક સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ અને માઇક્રોબાયલ આથોની પદ્ધતિઓ છે.1,3-ડાયહાઇડ્રોક્સાયસેટોન માટે ત્રણ મુખ્ય રાસાયણિક પદ્ધતિઓ છે: ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસિસ, મેટલ ઉત્પ્રેરક ઓક્સિડેશન અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ કન્ડેન્સેશન.1,3-dihydroxyacetoneનું રાસાયણિક ઉત્પાદન હજુ પણ પ્રયોગશાળા સંશોધન તબક્કામાં છે.જૈવિક પદ્ધતિ દ્વારા 1,3-dihydroxyacetone ના ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર ફાયદા છે: ઉચ્ચ ઉત્પાદન સાંદ્રતા, ઉચ્ચ ગ્લિસરોલ રૂપાંતર દર અને ઓછી ઉત્પાદન કિંમત.ચીન અને વિદેશમાં 1,3-dihydroxyacetoneનું ઉત્પાદન મુખ્યત્વે ગ્લિસરોલના માઇક્રોબાયલ રૂપાંતરણની પદ્ધતિ અપનાવે છે.

રાસાયણિક સંશ્લેષણ પદ્ધતિ

1. 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોન 1,3-ડિક્લોરોએસેટોન અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલમાંથી કાર્બોનિલ સંરક્ષણ, ઇથરિફિકેશન, હાઇડ્રોજેનોલિસિસ અને હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા મુખ્ય કાચા માલ તરીકે સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.1,3-ડિક્લોરોએસેટોન અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલ 2,2-ડાઇક્લોરોમેથાઇલ-1,3-ડાયોક્સોલેન ઉત્પન્ન કરવા માટે ટોલ્યુએનમાં ગરમ ​​અને રિફ્લક્સ થાય છે.તેઓ પછી N, N-dimethylformamide માં સોડિયમ બેન્ઝાઈલીડેન સાથે 2,2-dibenzyloxy-1,3-dioxolane ઉત્પન્ન કરે છે, જે પછી Pd/C ઉત્પ્રેરક હેઠળ 1,3-dioxolane-2,2-dimethanol ને સંશ્લેષણ કરવા માટે હાઇડ્રોજનિત થાય છે, જે પછી 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોન ઉત્પન્ન કરવા માટે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે.આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોનના સંશ્લેષણ માટેનો કાચો માલ મેળવવામાં સરળ છે, પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ હળવી હોય છે, અને Pd/C ઉત્પ્રેરકને રિસાયકલ કરી શકાય છે, જેનું મહત્ત્વપૂર્ણ ઉપયોગ મૂલ્ય છે.

2. 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોનનું 1,3-ડિક્લોરોએસેટોન અને મિથેનોલમાંથી કાર્બોનિલ સંરક્ષણ, ઇથરિફિકેશન, હાઇડ્રોલિસિસ અને હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.1,3-ડિક્લોરોએસેટોન 2,2-ડાઇમેથોક્સી-1,3-ડાઇક્લોરોપ્રોપેન ઉત્પન્ન કરવા માટે શોષકની હાજરીમાં વધારાની નિર્જળ મિથેનોલ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જે પછી 2,2-ડાઇમેથોક્સી ઉત્પન્ન કરવા માટે એન, એન-ડાઇમેથાઇલફોર્માઇડમાં સોડિયમ બેન્ઝાઇલેટ સાથે ગરમ થાય છે. -1,3-ડિબેન્ઝાઇલોક્સીપ્રોપેન.તે પછી 2,2-ડાઇમેથોક્સી-1,3-પ્રોપેનેડિઓલ ઉત્પન્ન કરવા માટે Pd/C ઉત્પ્રેરક હેઠળ હાઇડ્રોજનિત થાય છે, જે પછી 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોન ઉત્પન્ન કરવા માટે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે.આ માર્ગ કાર્બોનિલ પ્રોટેક્ટરને ઇથિલિન ગ્લાયકોલથી મિથેનોલમાં બદલી નાખે છે, જે ઉત્પાદન 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોનને અલગ અને શુદ્ધ કરવાનું સરળ બનાવે છે, જે મહત્વપૂર્ણ વિકાસ અને એપ્લિકેશન મૂલ્ય ધરાવે છે.

3. મુખ્ય કાચા માલ તરીકે એસીટોન, મિથેનોલ, ક્લોરિન અથવા બ્રોમિનનો ઉપયોગ કરીને 1,3-ડાઇહાઇડ્રોક્સાયસેટોનનું સંશ્લેષણ.એસીટોન, નિર્જળ મિથેનોલ અને ક્લોરિન ગેસ અથવા બ્રોમિનનો ઉપયોગ એક પોટ પ્રક્રિયા દ્વારા 2,2-ડાઇમેથોક્સી-1,3-ડીક્લોરોપ્રોપેન અથવા 1,3-ડિબ્રોમો-2,2-ડાઇમેથોક્સીપ્રોપેન બનાવવા માટે થાય છે.ત્યારબાદ તેમને 2,2-ડાયમેથોક્સી-1,3-ડિબેન્ઝાયલોક્સીપ્રોપેન ઉત્પન્ન કરવા માટે સોડિયમ બેન્ઝાઈલેટ સાથે ઈથરીફાઈડ કરવામાં આવે છે, જે પછી 1,3-ડાઈહાઈડ્રોક્સાયસેટોન ઉત્પન્ન કરવા માટે હાઈડ્રોજનિત અને હાઈડ્રોલાઈઝ્ડ થાય છે.આ માર્ગમાં હળવી પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ છે, અને "એક પોટ" પ્રતિક્રિયા મોંઘા અને બળતરા 1,3-ડિક્લોરોએસેટોનનો ઉપયોગ ટાળે છે, જે તેને ઓછા ખર્ચે અને વિકાસ માટે અત્યંત મૂલ્યવાન બનાવે છે.

અરજીઓ

1,3-Dihydroxyacetone એ કુદરતી રીતે બનતું કીટોઝ છે જે માનવ શરીર અને પર્યાવરણ માટે બાયોડિગ્રેડેબલ, ખાદ્ય અને બિન-ઝેરી છે.તે એક મલ્ટિફંક્શનલ એડિટિવ છે જેનો ઉપયોગ સૌંદર્ય પ્રસાધનો, ફાર્માસ્યુટિકલ અને ખાદ્ય ઉદ્યોગોમાં થઈ શકે છે.

કોસ્મેટિક્સ ઉદ્યોગમાં વપરાય છે

1,3-Dihydroxyacetone મુખ્યત્વે સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં એક સૂત્ર ઘટક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ખાસ કરીને વિશેષ અસરો સાથે સનસ્ક્રીન તરીકે, જે ત્વચાના ભેજનું વધુ પડતું બાષ્પીભવન અટકાવી શકે છે, અને મોઇશ્ચરાઇઝિંગ, સૂર્ય સંરક્ષણ અને યુવી કિરણોત્સર્ગ સંરક્ષણમાં ભૂમિકા ભજવે છે.વધુમાં, ડીએચએમાં કેટોન ફંક્શનલ જૂથો એમિનો એસિડ્સ અને ત્વચાના કેરાટિનના એમિનો જૂથો સાથે બ્રાઉન પોલિમર બનાવવા માટે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે, જેના કારણે લોકોની ત્વચા કૃત્રિમ ભૂરા રંગનું નિર્માણ કરે છે.તેથી, તેનો ઉપયોગ સૂર્યપ્રકાશના લાંબા ગાળાના સંપર્કના પરિણામે સમાન દેખાતી ભૂરા અથવા ભૂરા રંગની ત્વચા મેળવવા માટે સૂર્યના સંપર્ક માટે સિમ્યુલન્ટ તરીકે પણ થઈ શકે છે, જેનાથી તે સુંદર દેખાય છે.

ડુક્કરના દુર્બળ માંસની ટકાવારીમાં સુધારો

1,3-Dihydroxyacetone એ ખાંડના ચયાપચયનું મધ્યવર્તી ઉત્પાદન છે, જે ખાંડના ચયાપચયની પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, ડુક્કરના શરીરની ચરબી ઘટાડે છે અને દુર્બળ માંસની ટકાવારીમાં સુધારો કરે છે.જાપાની વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી કર્મચારીઓએ પ્રયોગો દ્વારા દર્શાવ્યું છે કે ડુક્કરના ખોરાકમાં ચોક્કસ માત્રામાં DHA અને પાયરુવેટ (કેલ્શિયમ મીઠું) નું મિશ્રણ (3:1 વજનના ગુણોત્તરમાં) ઉમેરવાથી ડુક્કરના માંસની ચરબીનું પ્રમાણ 12% સુધી ઘટાડી શકાય છે. 15%, અને લેગ મીટ અને સૌથી લાંબી પીઠના સ્નાયુની ચરબીની સામગ્રી પણ પ્રોટીન સામગ્રીમાં વધારો સાથે, અનુરૂપ રીતે ઘટાડો થાય છે.

કાર્યાત્મક ખોરાક માટે

1,3-ડાઈહાઈડ્રોક્સાયસેટોન (ખાસ કરીને પાયરુવેટ સાથે સંયોજનમાં) પૂરક કરવાથી શરીરના મેટાબોલિક રેટ અને ફેટી એસિડ ઓક્સિડેશનમાં સુધારો થઈ શકે છે, શરીરની ચરબી ઘટાડવા અને વજન વધારવામાં વિલંબ (વજન ઘટાડવાની અસર) માટે સંભવિત રીતે અસરકારક રીતે ચરબી બાળી શકે છે, અને ઘટના દર ઘટાડી શકે છે. સંબંધિત રોગો.તે ઇન્સ્યુલિનની સંવેદનશીલતામાં પણ સુધારો કરી શકે છે અને ઉચ્ચ કોલેસ્ટ્રોલ આહારને કારણે પ્લાઝ્મા કોલેસ્ટ્રોલનું સ્તર ઘટાડી શકે છે.લાંબા ગાળાના પૂરક રક્ત ખાંડના ઉપયોગના દરમાં વધારો કરી શકે છે અને સ્નાયુ ગ્લાયકોજેન બચાવી શકે છે, એથ્લેટ્સ માટે, તે તેમના એરોબિક સહનશક્તિ પ્રદર્શનને સુધારી શકે છે.

અન્ય ઉપયોગો

1,3-dihydroxyacetoneનો સીધો ઉપયોગ એન્ટિવાયરલ રીએજન્ટ તરીકે પણ થઈ શકે છે.ઉદાહરણ તરીકે, ચિકન એમ્બ્રીયો કલ્ચરમાં, DHA નો ઉપયોગ ચિકન ડિસ્ટેમ્પર વાયરસના ચેપને મોટા પ્રમાણમાં અટકાવી શકે છે, જે 51% થી 100% વાયરસને મારી નાખે છે.ચામડાના ઉદ્યોગમાં, DHA નો ઉપયોગ ચામડાના ઉત્પાદનો માટે રક્ષણાત્મક એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે.વધુમાં, મુખ્યત્વે DHA બનેલા પ્રિઝર્વેટિવ્સનો ઉપયોગ ફળો અને શાકભાજી, જળચર ઉત્પાદનો અને માંસ ઉત્પાદનોની જાળવણી અને જાળવણી માટે થઈ શકે છે.