1,3-Dihydroksiasetoni, joka tunnetaan myös nimellä glyseroliketoni, on orgaaninen yhdiste, jonka molekyylikaava on C3H6O3 ja CAS C3H6O3. Väritön tai vaaleankeltainen läpinäkyvä neste, jolla on erityinen makea maku. Orgaanisen synteesin tärkeänä välituotteena sillä on laajat sovellukset useilla aloilla. Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen ja sovellusalojen laajentumisen myötä sen käyttö laajenee ja syvenee edelleen. Samaan aikaan ainutlaatuisen kemiallisen rakenteensa ja ominaisuuksiensa ansiosta 1,3-dihydroksiasetonilla on laajat mahdollisuudet muiden orgaanisten yhdisteiden synteesissä, lääkkeiden, elintarvikelisäaineiden, kosmetiikan ja muilla aloilla.
(Tuotteen linkki : https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-3-dihydroksiasetoni-cas-96-26-4.html )
Tapa 1:
Syntyminen aldolin kondensaatioreaktion kautta: Happaman katalyytin vaikutuksesta primaarinen alkoholi ja formaldehydi käyvät läpi aldolin kondensaatioreaktion, jolloin muodostuu dihydroksiasetonia. Tämä menetelmä vaatii helposti saatavia raaka-aineita ja mietoja reaktio-olosuhteita, joten se on yleisesti käytetty menetelmä dihydroksiasetonin valmistukseen.
Yksityiskohtaiset vaiheet ovat seuraavat:
1. Ensinnäkin valmistettavia raaka-aineita ovat primaariset alkoholit (kuten etanoli, propanoli jne.), formaldehydi ja happamat katalyytit (kuten suolahappo, rikkihappo jne.). Sekoita primäärinen alkoholi ja formaldehydi tietyssä suhteessa ja lisää sitten sopiva määrä hapanta katalyyttiä, yleensä moolisuhteessa 1:1 tai 2:1.
2. Kuumenna seuraavaksi seos sopivaan lämpötilaan, yleensä välillä 80-120 astetta reaktion edistämiseksi. Kuumennusprosessin aikana alkoholi ja formaldehydi käyvät läpi aldolikondensaatioreaktion muodostaen dihydroksiasetonia. Tämä reaktio on palautuva, joten tarvitaan jatkuvaa kuumennusta reaktion siirtämiseksi oikealle, kunnes haluttu konversionopeus saavutetaan.
3. Kun reaktio on päättynyt, muodostunut dihydroksiasetoni voidaan erottaa tislaamalla ja muilla menetelmillä. Saatu dihydroksiasetoni voidaan edelleen puhdistaa ja kiteyttää tuotteen puhtauden ja saannon parantamiseksi.
Seuraava on kemiallinen yhtälö alkoholien ja aldehydien kondensaatioreaktiolle 1,3-dihydroksiasetonin tuottamiseksi:
R-CH2OH + HCHO → R-CH(VAI NIIN)CH2VAI NIIN
Niiden joukossa R on primaarisen alkoholin alkyyliosa.
Tapa 2:
Enonin ja silyylieetterin reaktion kautta: alkalisen ja silyylieetterin läsnä ollessa enoni reagoi silyylieetterin kanssa muodostaen dihydroksiasetonia. Tämä menetelmä edellyttää silikonieetterin käyttöä raaka-aineena, joka on kallista, mutta jolla on hyvä selektiivisyys.
Yksityiskohtaiset vaiheet ovat seuraavat:
1. Ensinnäkin valmistettavia raaka-aineita ovat ketonit ja silaanit. Ketonit valmistetaan yleensä saattamalla vastaavat ketonit reagoimaan halogenoitujen alkaanien kanssa, kun taas silaaneja tuotetaan saattamalla vastaavat alkoholit reagoimaan etyylisilikaatin kanssa. Sekoita ketoneja ja silaaneja tietyssä suhteessa ja lisää sitten sopiva määrä alkalia, kuten natriumhydroksidia tai kaliumhydroksidia reaktion edistämiseksi.
2. Kuumenna seuraavaksi seos sopivaan lämpötilaan, yleensä välillä 100-200 astetta reaktion edistämiseksi. Kuumennusprosessin aikana enoni ja silyylieetteri käyvät läpi enonisilyylieetterireaktion, jolloin muodostuu dihydroksiasetonia. Tämä reaktio on palautuva, joten tarvitaan jatkuvaa kuumennusta reaktion siirtämiseksi oikealle, kunnes haluttu konversionopeus saavutetaan.
3. Kun reaktio on päättynyt, muodostunut dihydroksiasetoni voidaan erottaa tislaamalla ja muilla menetelmillä. Saatu dihydroksiasetoni voidaan edelleen puhdistaa ja kiteyttää tuotteen puhtauden ja saannon parantamiseksi.
Seuraava on kemiallinen yhtälö ketosyylieetterin reaktiolle 1,3-dihydroksiasetonin tuottamiseksi:
RC=CR '+ R''Si(OR)3→ R-CH(OH)CH2-R' + R'Si(OR)3
Niiden joukossa R ja R' edustavat alkenyyliosaa, kun taas R' edustavat silyylieetteriosaa.
Tapa 3:
Yksityiskohtaiset vaiheet 1,3-dihydroksiasetonin muodostamiseksi asetonin kondensaatiomenetelmällä ovat seuraavat:
1. Ensinnäkin valmistettavia raaka-aineita ovat asetoni ja formaldehydi. Sekoita asetonia ja formaldehydiä tietyssä suhteessa ja lisää sitten sopiva määrä hapanta katalyyttiä, kuten kloorivetyhappoa tai rikkihappoa.
2. Kuumenna seuraavaksi seos sopivaan lämpötilaan, yleensä välillä 80-120 astetta reaktion edistämiseksi. Kuumennusprosessin aikana asetoni ja formaldehydi käyvät läpi aldolikondensaatioreaktion, jolloin muodostuu dihydroksiasetonia. Tämä reaktio on palautuva, joten tarvitaan jatkuvaa kuumennusta reaktion siirtämiseksi oikealle, kunnes haluttu konversionopeus saavutetaan.
3. Kun reaktio on päättynyt, muodostunut dihydroksiasetoni voidaan erottaa tislaamalla ja muilla menetelmillä. Saatu dihydroksiasetoni voidaan edelleen puhdistaa ja kiteyttää tuotteen puhtauden ja saannon parantamiseksi.
Seuraava on kemiallinen yhtälö asetonin kondensaatiolle 1,3-dihydroksiasetonin muodostamiseksi:
CH3COCH3 + HCHO → CH3COCH(VAI NIIN)CH2VAI NIIN
Niistä CH3COCH3 edustaa asetonia ja HCHO edustaa formaldehydiä.
Tapa 4:
Yksityiskohtaiset vaiheet 1,3-dihydroksiasetonin muodostamiseksi asetonialkoholyysin avulla ovat seuraavat:
1. Ensinnäkin valmistettavia raaka-aineita ovat asetoni ja metanoli. Sekoita asetonia ja metanolia tietyssä suhteessa ja lisää sitten sopiva määrä hapanta katalyyttiä, kuten kloorivetyhappoa tai rikkihappoa.
2. Kuumenna seuraavaksi seos sopivaan lämpötilaan, yleensä välillä 80-120 astetta reaktion edistämiseksi. Kuumennusprosessin aikana asetoni ja metanoli käyvät läpi alkoholyysireaktion, jolloin muodostuu dihydroksiasetonia. Tämä reaktio on palautuva, joten tarvitaan jatkuvaa kuumennusta reaktion siirtämiseksi oikealle, kunnes haluttu konversionopeus saavutetaan.
3. Kun reaktio on päättynyt, muodostunut dihydroksiasetoni voidaan erottaa tislaamalla ja muilla menetelmillä. Saatu dihydroksiasetoni voidaan edelleen puhdistaa ja kiteyttää tuotteen puhtauden ja saannon parantamiseksi.
Seuraava on kemiallinen yhtälö 1,3-dihydroksiasetonin tuottamiseksi asetonialkoholyysin avulla:
CH3COCH3 + CH3OH → CH3COCH(OH)CH2VAI NIIN
Niistä CH3COCH3 edustaa asetonia ja CH3OH edustaa metanolia.
Menetelmä 5:
Yksityiskohtaiset vaiheet 1,3-dihydroksiasetonin tuottamiseksi ketonipelkistysmenetelmällä ovat seuraavat:
Ensinnäkin valmistettavia raaka-aineita ovat ketonit ja pelkistimet. Sekoita ketoneja ja pelkistäviä aineita tietyssä suhteessa ja lisää sitten sopiva määrä katalyyttiä, kuten natriummetallia tai litiummetallia.
Kuumenna seuraavaksi seos sopivaan lämpötilaan, yleensä välillä 100-150 astetta reaktion edistämiseksi. Kuumennusprosessin aikana ketonit pelkistetään dihydroksiasetoniksi pelkistysaineilla. Tämä reaktio on palautuva, joten tarvitaan jatkuvaa kuumennusta reaktion siirtämiseksi oikealle, kunnes haluttu konversionopeus saavutetaan.
Kun reaktio on päättynyt, muodostunut dihydroksiasetoni voidaan erottaa tislaamalla ja muilla menetelmillä. Saatu dihydroksiasetoni voidaan edelleen puhdistaa ja kiteyttää tuotteen puhtauden ja saannon parantamiseksi.
Seuraava on kemiallinen yhtälö 1,3-dihydroksiasetonin syntymiselle ketoneja pelkistämällä:
R-C=C-R '+2H2 → R-CH(OH)CH2VAI NIIN
Niiden joukossa R ja R' edustavat alkenyyliosaa.
On huomattava, että edellä mainitut reaktiot ovat palautuvia, joten reaktio-olosuhteita, kuten lämpötilaa, pelkistimen määrää ja osuutta, on säädettävä reaktion konversionopeuden ja tuotteen puhtauden parantamiseksi. Lisäksi valittujen ketonien ja pelkistysaineiden suhde voi myös vaikuttaa tuotteen koostumukseen ja puhtauteen. Siksi käytännön toiminnassa on välttämätöntä valvoa huolellisesti näitä tekijöitä korkealaatuisten dihydroksiasetonituotteiden saamiseksi. Lisäksi reaktionopeuden ja selektiivisyyden parantamiseksi on mahdollista lisätä kokatalyyttejä tai liuottimia. Samaan aikaan huolellista toimintaa vaaditaan myös reaktiotuotteiden erottamiseksi ja puhdistamiseksi tuotteiden puhtauden ja saannon varmistamiseksi.