1,3-ไดไฮดรอกซีอะซีโตนหรือที่รู้จักกันในชื่อกลีเซอรอลคีโตนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีสูตรโมเลกุล C3H6O3 และ CAS C3H6O3 ของเหลวใสไม่มีสีถึงสีเหลืองอ่อนมีรสหวานพิเศษ ในฐานะที่เป็นสารตัวกลางที่สำคัญในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ จึงมีการใช้งานที่หลากหลายในหลายสาขา ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการขยายขอบเขตการใช้งาน การใช้งานจะยังคงขยายและเจาะลึกยิ่งขึ้น ในขณะเดียวกัน เนื่องจากโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ 1,3-ไดไฮดรอกซีอะซิโตนจึงมีแนวโน้มกว้างไกลในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์อื่นๆ การเตรียมยา วัตถุเจือปนอาหาร เครื่องสำอาง และสาขาอื่นๆ
(ลิงค์สินค้า : https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/1-3-dihydroxyacetone-cas-96-26-4.html )
วิธีที่ 1:
การสร้างผ่านปฏิกิริยาการควบแน่นของอัลโดล: ภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด แอลกอฮอล์ปฐมภูมิและฟอร์มาลดีไฮด์จะเกิดปฏิกิริยาการควบแน่นของอัลโดลเพื่อผลิตไดไฮดรอกซีอะซิโตน วิธีนี้ต้องใช้วัตถุดิบที่หาได้ง่ายและสภาวะปฏิกิริยาที่ไม่รุนแรง ทำให้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมไดไฮดรอกซีอะซิโตน
ขั้นตอนโดยละเอียดมีดังนี้:
1. ประการแรก วัตถุดิบที่ต้องเตรียม ได้แก่ แอลกอฮอล์ปฐมภูมิ (เช่น เอทานอล โพรพานอล ฯลฯ) ฟอร์มาลดีไฮด์ และตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด (เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก เป็นต้น) ผสมปฐมภูมิแอลกอฮอล์และฟอร์มาลดีไฮด์ในสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นเติมตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดในปริมาณที่เหมาะสม โดยปกติจะอยู่ในอัตราส่วนโมล 1:1 หรือ 2:1
2. จากนั้น ให้อุ่นส่วนผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสม โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 80-120 องศา เพื่อให้เกิดปฏิกิริยา ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน แอลกอฮอล์และฟอร์มาลดีไฮด์จะเกิดปฏิกิริยาควบแน่นของอัลโดลเพื่อสร้างไดไฮดรอกซีอะซิโตน ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อเคลื่อนปฏิกิริยาไปทางขวาจนกว่าจะได้อัตราการแปลงที่ต้องการ
3. หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น สามารถแยกไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่เกิดขึ้นได้โดยการกลั่นและวิธีการอื่นๆ ไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่ได้รับสามารถทำให้บริสุทธิ์และตกผลึกเพิ่มเติมได้เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์
ต่อไปนี้เป็นสมการทางเคมีสำหรับปฏิกิริยาควบแน่นของแอลกอฮอล์และอัลดีไฮด์เพื่อผลิตไดไฮดรอกซีอะซิโตน 1,3-:
อาร์-ช2OH + HCHO → R-CH(OH)CH2โอ้
ในหมู่พวกเขา R แสดงถึงส่วนอัลคิลของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิ
วิธีที่ 2:
โดยการทำปฏิกิริยาของอีโนนและไซลิลอีเทอร์: เมื่อมีอัลคาไลน์และไซลิลอีเทอร์ เอโนนจะทำปฏิกิริยากับไซลิลอีเทอร์เพื่อผลิตไดไฮดรอกซีอะซิโตน วิธีนี้ต้องใช้ซิลิโคนอีเทอร์เป็นวัตถุดิบซึ่งมีราคาสูงแต่มีการคัดเลือกที่ดี
ขั้นตอนโดยละเอียดมีดังนี้:
1. ประการแรก วัตถุดิบที่ต้องเตรียมได้แก่ คีโตนและไซเลน คีโตนมักผลิตโดยการทำปฏิกิริยาคีโตนที่สอดคล้องกับอัลเคนที่มีฮาโลเจน ในขณะที่ไซเลนผลิตโดยการทำปฏิกิริยาแอลกอฮอล์ที่สอดคล้องกับเอทิลซิลิเกต ผสมคีโตนและไซเลนในสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นเติมอัลคาไลในปริมาณที่เหมาะสม เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เพื่อส่งเสริมปฏิกิริยา
2. จากนั้น ให้อุ่นส่วนผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสม โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 100-200 องศา เพื่อให้เกิดปฏิกิริยา ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน อีโนนและไซลิลอีเทอร์จะเกิดปฏิกิริยาอีโนนไซลิลอีเทอร์ ทำให้เกิดไดไฮดรอกซีอะซิโตน ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อเคลื่อนปฏิกิริยาไปทางขวาจนกว่าจะได้อัตราการแปลงที่ต้องการ
3. หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น สามารถแยกไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่เกิดขึ้นได้โดยการกลั่นและวิธีการอื่นๆ ไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่ได้รับสามารถทำให้บริสุทธิ์และตกผลึกเพิ่มเติมได้เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์
ต่อไปนี้เป็นสมการทางเคมีสำหรับปฏิกิริยาของคีโตไซลิลอีเทอร์เพื่อให้เกิดไดไฮดรอกซีอะซิโตน 1,3-:
RC=CR '+ R''Si(OR)3→ R-CH(OH)CH2-R' + R''Si(หรือ)3
ในหมู่พวกเขา R และ R 'เป็นตัวแทนของมอยอิตีอัลคีนิล ในขณะที่ R' 'เป็นตัวแทนของมอยอิตีของไซลิล อีเทอร์
วิธีที่ 3:
ขั้นตอนโดยละเอียดสำหรับการสร้าง 1,3-ไดไฮดรอกซีอะซีโตนโดยใช้วิธีการควบแน่นอะซิโตนมีดังต่อไปนี้:
1. ประการแรก วัตถุดิบที่ต้องเตรียม ได้แก่ อะซิโตนและฟอร์มาลดีไฮด์ ผสมอะซิโตนและฟอร์มาลดีไฮด์ในสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นเติมตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดในปริมาณที่เหมาะสม เช่น กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริก
2. จากนั้น ให้อุ่นส่วนผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสม โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 80-120 องศา เพื่อให้เกิดปฏิกิริยา ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน อะซิโตนและฟอร์มาลดีไฮด์จะเกิดปฏิกิริยาควบแน่นของอัลโดล ทำให้เกิดไดไฮดรอกซีอะซิโตน ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อเคลื่อนปฏิกิริยาไปทางขวาจนกว่าจะได้อัตราการแปลงที่ต้องการ
3. หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น สามารถแยกไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่เกิดขึ้นได้โดยการกลั่นและวิธีการอื่นๆ ไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่ได้รับสามารถทำให้บริสุทธิ์และตกผลึกเพิ่มเติมได้เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์
ต่อไปนี้เป็นสมการทางเคมีสำหรับการควบแน่นอะซิโตนเพื่อสร้างไดไฮดรอกซีอะซิโตน 1,3-:
ช3คอช3 + HCHO → CH3COCH (OH) CH2โอ้
ในหมู่พวกเขา CH3COCH3 หมายถึงอะซิโตนและ HCHO หมายถึงฟอร์มาลดีไฮด์
วิธีที่ 4:
ขั้นตอนโดยละเอียดสำหรับการสร้าง 1,3-ไดไฮดรอกซีอะซีโตนผ่านอะซิโตนแอลกอฮอล์ไลซิสมีดังต่อไปนี้:
1. ประการแรก วัตถุดิบที่ต้องเตรียม ได้แก่ อะซิโตนและเมทานอล ผสมอะซิโตนและเมทานอลในสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นเติมตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดในปริมาณที่เหมาะสม เช่น กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริก
2. จากนั้น ให้อุ่นส่วนผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสม โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 80-120 องศา เพื่อให้เกิดปฏิกิริยา ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน อะซิโตนและเมทานอลจะเกิดปฏิกิริยาแอลกอฮอล์ไลซิสเพื่อผลิตไดไฮดรอกซีอะซิโตน ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อเคลื่อนปฏิกิริยาไปทางขวาจนกว่าจะได้อัตราการแปลงที่ต้องการ
3. หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น สามารถแยกไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่เกิดขึ้นได้โดยการกลั่นและวิธีการอื่นๆ ไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่ได้รับสามารถทำให้บริสุทธิ์และตกผลึกเพิ่มเติมได้เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์
ต่อไปนี้เป็นสมการทางเคมีสำหรับการสร้าง 1,3-ไดไฮดรอกซีอะซีโตนผ่านการสลายแอลกอฮอล์ของอะซิโตน:
ช3คอช3 + ช3โอ้ → CH3COCH (OH) CH2โอ้
ในหมู่พวกเขา CH3COCH3 หมายถึงอะซิโตน และ CH3OH หมายถึงเมทานอล
วิธีที่ 5:
ขั้นตอนโดยละเอียดสำหรับการสร้าง 1,3-ไดไฮดรอกซีอะซีโตนโดยวิธีการลดคีโตนมีดังต่อไปนี้:
ประการแรก วัตถุดิบที่ต้องเตรียมประกอบด้วยคีโตนและสารรีดิวซ์ ผสมคีโตนและสารรีดิวซ์ในสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นเติมตัวเร่งปฏิกิริยาในปริมาณที่เหมาะสม เช่น โลหะโซเดียมหรือโลหะลิเธียม
จากนั้น ให้อุ่นส่วนผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสม โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 100-150 องศา เพื่อให้เกิดปฏิกิริยา ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน คีโตนจะถูกรีดิวซ์เป็นไดไฮดรอกซีอะซีโตนโดยตัวรีดิวซ์ ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อเคลื่อนปฏิกิริยาไปทางขวาจนกว่าจะได้อัตราการแปลงที่ต้องการ
หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น สามารถแยกไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่เกิดขึ้นได้โดยการกลั่นและวิธีการอื่นๆ ไดไฮดรอกซีอะซิโตนที่ได้รับสามารถทำให้บริสุทธิ์และตกผลึกเพิ่มเติมได้เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์
ต่อไปนี้เป็นสมการทางเคมีสำหรับการสร้าง 1,3-ไดไฮดรอกซีอะซิโตนโดยรีดักชันของคีโตน:
R-C=C-R '+2H2 → R-CH (OH) CH2โอ้
ในหมู่พวกเขา R และ R 'เป็นตัวแทนของอัลคีนิลมอยอิตี
ควรสังเกตว่าปฏิกิริยาข้างต้นสามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิของปฏิกิริยา เช่น อุณหภูมิ ปริมาณ และสัดส่วนของตัวรีดิวซ์ เพื่อปรับปรุงอัตราการแปลงของปฏิกิริยาและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้อัตราส่วนของคีโตนที่เลือกและสารรีดิวซ์ยังส่งผลต่อองค์ประกอบและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์อีกด้วย ดังนั้นในทางปฏิบัติ จึงจำเป็นต้องควบคุมปัจจัยเหล่านี้อย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ไดไฮดรอกซีอะซิโตนคุณภาพสูง นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงอัตราการเกิดปฏิกิริยาและความสามารถในการคัดเลือก คุณสามารถเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมหรือตัวทำละลายบางตัวได้ ในขณะเดียวกัน การดำเนินการอย่างระมัดระวังยังจำเป็นสำหรับการแยกและทำให้ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาบริสุทธิ์เพื่อให้มั่นใจในความบริสุทธิ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์