1,3-디하이드록시아세톤, 글리세롤 케톤으로도 알려져 있으며 분자식 C3H6O3 및 CAS C3H6O3을 갖는 유기 화합물입니다. 무색~담황색의 투명한 액체로 특별한 단맛이 난다. 유기 합성의 중요한 중간체로서 여러 분야에서 폭넓게 응용됩니다. 과학기술이 지속적으로 발전하고 응용분야가 확대됨에 따라 그 활용도는 계속해서 확대되고 심화될 것입니다. 한편, 독특한 화학 구조와 특성으로 인해 1,3-디하이드록시아세톤은 다른 유기 화합물의 합성, 의약품 제조, 식품 첨가물, 화장품 및 기타 분야에서 광범위한 전망을 가지고 있습니다.
(제품 링크 : https://www.bloomtechz.com/합성화학/유기물중간체/1-3-dihydroxyacetone-cas-96-26-4.html )
방법 1:
알돌 축합 반응을 통한 생성: 산성 촉매의 작용으로 1차 알코올과 포름알데히드가 알돌 축합 반응을 거쳐 디히드록시아세톤을 생성합니다. 이 방법은 쉽게 구할 수 있는 원료와 온화한 반응 조건이 필요하기 때문에 디히드록시아세톤을 제조하는 데 일반적으로 사용되는 방법입니다.
자세한 단계는 다음과 같습니다.
1. 먼저 준비할 원료에는 1차 알코올(예: 에탄올, 프로판올 등), 포름알데히드 및 산성 촉매(예: 염산, 황산 등)가 포함됩니다. 1차 알코올과 포름알데히드를 일정 비율로 혼합한 다음, 일반적으로 1:1 또는 2:1 몰비로 산성 촉매를 적당량 첨가합니다.
2. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 혼합물을 적절한 온도(보통 80-120도)로 가열합니다. 가열 과정에서 알코올과 포름알데히드는 알돌 축합 반응을 거쳐 디히드록시아세톤을 생성합니다. 이 반응은 가역적이므로 원하는 전환율에 도달할 때까지 반응을 오른쪽으로 이동하려면 지속적인 가열이 필요합니다.
3. 반응이 완료된 후 생성된 디하이드록시아세톤은 증류 및 기타 방법으로 분리할 수 있습니다. 얻은 디히드록시아세톤은 더욱 정제 및 결정화되어 생성물의 순도와 수율을 향상시킬 수 있습니다.
다음은 1,3-디히드록시아세톤을 생성하기 위한 알코올과 알데히드의 축합 반응에 대한 화학 반응식입니다.
R-채널2OH + HCHO → R-CH(OH)CH2오
그 중 R은 1차 알코올의 알킬 부분을 나타낸다.
방법 2:
에논과 실릴 에테르의 반응을 통해: 알칼리성 및 실릴 에테르가 있는 경우 에논은 실릴 에테르와 반응하여 디히드록시아세톤을 생성합니다. 이 방법은 실리콘 에테르를 원료로 사용해야 하는데, 가격이 비싸지만 선택성이 좋다.
자세한 단계는 다음과 같습니다.
1. 먼저 준비할 원료에는 케톤과 실란이 포함됩니다. 케톤은 일반적으로 상응하는 케톤을 할로겐화 알칸과 반응시켜 생성되는 반면, 실란은 상응하는 알코올과 에틸 실리케이트를 반응시켜 생성됩니다. 케톤과 실란을 일정 비율로 혼합한 후 수산화나트륨, 수산화칼륨 등 알칼리를 적당량 첨가하여 반응을 촉진시킨다.
2. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 혼합물을 적절한 온도(보통 100-200도)로 가열합니다. 가열 과정에서 에논과 실릴 에테르는 에논 실릴 에테르 반응을 거쳐 디히드록시아세톤을 생성합니다. 이 반응은 가역적이므로 원하는 전환율에 도달할 때까지 반응을 오른쪽으로 이동하려면 지속적인 가열이 필요합니다.
3. 반응이 완료된 후 생성된 디하이드록시아세톤은 증류 및 기타 방법으로 분리할 수 있습니다. 얻은 디히드록시아세톤은 더욱 정제 및 결정화되어 생성물의 순도와 수율을 향상시킬 수 있습니다.
다음은 케토실릴 에테르가 1,3-디하이드록시아세톤을 생성하는 반응에 대한 화학 반응식입니다.
RC=CR '+ R''Si(OR)3→ R-CH(OH)CH2-R' + R''Si(OR)3
그 중, R 및 R'는 알케닐 부분을 나타내고, R''은 실릴 에테르 부분을 나타낸다.
방법 3:
아세톤 축합법을 이용하여 1,3-디하이드록시아세톤을 생성하는 세부 단계는 다음과 같다.
1. 먼저 준비할 원료는 아세톤과 포름알데히드를 포함합니다. 아세톤과 포름알데히드를 일정 비율로 혼합한 후 염산, 황산 등 산성촉매를 적당량 첨가합니다.
2. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 혼합물을 적절한 온도(보통 80-120도)로 가열합니다. 가열 과정에서 아세톤과 포름알데히드는 알돌 축합 반응을 거쳐 디히드록시아세톤을 생성합니다. 이 반응은 가역적이므로 원하는 전환율에 도달할 때까지 반응을 오른쪽으로 이동하려면 지속적인 가열이 필요합니다.
3. 반응이 완료된 후 생성된 디하이드록시아세톤은 증류 및 기타 방법으로 분리할 수 있습니다. 얻은 디히드록시아세톤은 더욱 정제 및 결정화되어 생성물의 순도와 수율을 향상시킬 수 있습니다.
다음은 아세톤 축합으로 1,3-디하이드록시아세톤을 생성하는 화학 반응식입니다.
채널3코치3 + HCHO → 채널3코치(OH)CH2오
그 중 CH3COCH3는 아세톤을 나타내고, HCHO는 포름알데히드를 나타낸다.
방법 4:
아세톤 알코올 분해를 통해 1,3-디히드록시아세톤을 생성하는 세부 단계는 다음과 같습니다.
1. 먼저 준비할 원료는 아세톤과 메탄올입니다. 아세톤과 메탄올을 일정 비율로 혼합한 후 염산, 황산 등 산성촉매를 적당량 첨가합니다.
2. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 혼합물을 적절한 온도(보통 80-120도)로 가열합니다. 가열 과정에서 아세톤과 메탄올은 알코올 분해 반응을 거쳐 디히드록시아세톤을 생성합니다. 이 반응은 가역적이므로 원하는 전환율에 도달할 때까지 반응을 오른쪽으로 이동하려면 지속적인 가열이 필요합니다.
3. 반응이 완료된 후 생성된 디하이드록시아세톤은 증류 및 기타 방법으로 분리할 수 있습니다. 얻은 디히드록시아세톤은 더욱 정제 및 결정화되어 생성물의 순도와 수율을 향상시킬 수 있습니다.
다음은 아세톤 알코올 분해를 통해 1,3-디하이드록시아세톤을 생성하는 화학 반응식입니다.
채널3코치3 + 채널3오 → CH3코치(OH)CH2오
그 중 CH3COCH3는 아세톤을 나타내고, CH3OH는 메탄올을 나타낸다.
방법 5:
케톤환원법으로 1,3-디하이드록시아세톤을 생성하는 구체적인 단계는 다음과 같다.
먼저, 준비할 원료에는 케톤과 환원제가 포함됩니다. 케톤과 환원제를 일정 비율로 혼합한 후 나트륨금속, 리튬금속 등 촉매를 적당량 첨가합니다.
다음으로, 반응을 촉진하기 위해 혼합물을 적절한 온도(보통 100-150도)로 가열합니다. 가열 과정에서 케톤은 환원제에 의해 디히드록시아세톤으로 환원됩니다. 이 반응은 가역적이므로 원하는 전환율에 도달할 때까지 반응을 오른쪽으로 이동하려면 지속적인 가열이 필요합니다.
반응이 완료된 후 생성된 디히드록시아세톤은 증류 및 기타 방법을 통해 분리할 수 있습니다. 얻은 디히드록시아세톤은 더욱 정제 및 결정화되어 생성물의 순도와 수율을 향상시킬 수 있습니다.
다음은 케톤이 환원되어 1,3-디하이드록시아세톤이 생성되는 화학 반응식입니다.
R-C=C-R '+2H2 → R-CH(OH)CH2오
그 중 R과 R'은 알케닐 부분을 나타낸다.
상기 반응은 가역적이므로 반응의 전환율과 생성물의 순도를 높이기 위해서는 온도, 환원제의 양, 비율 등 반응 조건을 조절하는 것이 필요하다는 점에 유의해야 한다. 또한 선택된 케톤과 환원제의 비율도 제품의 구성과 순도에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 실제 작업 시 고품질의 디히드록시아세톤 제품을 얻기 위해서는 이러한 요소를 주의 깊게 제어할 필요가 있습니다. 또한, 반응 속도와 선택성을 향상시키기 위해 일부 조촉매나 용매를 첨가할 수도 있습니다. 한편, 생성물의 순도와 수율을 보장하기 위해서는 반응 생성물의 분리 및 정제에도 세심한 작업이 필요합니다.