二羟基丙酮的合成生产工艺研究调查分析

1,3-二羟基丙酮（DHA）的合成生产工艺

研究调查分析

1、项目提出背景

1,3-二羟基丙酮（1,3-Dihydroxyacetone,简称DHA）是一种重要的化工原料、医药中间体和食品添加剂，在国外已得到广泛的使用。国内有关DHA的报道还很少。DHA可用于化妆品工业、饲料行业、食品行业、还可以作为一种抗病毒的试剂。可以用于合成咪唑、呋喃等杂环化合物；经生物或化学法还原可得到具有光学活性的仲醇;用于羟醛缩合反应制取各种手性化合物;直接用于光化学反应中的DA加成反应制备糖类化合物;与2,2-二烷氧基环丙烷衍生物作用制备内酯。此外,以其衍生物为中间体合成的一些化合物,还具有治疗心血管疾病、糖尿病和抗病毒活性(如艾滋病)的作用等。可能会成为研究的热点。

2、DHA生产现状

2.1化学品简介

1，3-二羟基丙酮，英文名称：1,3-Dihydroxyacetone，是一种酮糖，分子式：C3H6O3，分子量：90.08，一般状态下是二聚体的结晶，

经溶解或加热则变为单体，其单体易溶于水、乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂，其单体化学结构如下：

2.2DHA生产厂家

浙江海正化工股份有限公司、上海百众化工有限公司都是利用微生物发酵法生产DHA。英国BP化学公司已进行了化学法生产DHA中试阶段的连续性试验，已逐步接近工业化。

3、DHA的应用及市场前景

DHA是一种吨位不大的精细化学品，价格昂贵(生产成本不到40元/kg，销售价格在120元/kg左右)，利润空间和市场潜力巨大。国内利用DHA作为化工原料和医药中间体后，后续开发的产品种类很多，而且这些产品的市场容量也很大。目前国内对DHA的需求量已超过1000t7a，预计随着生产成本的降低，其需求量将进一步扩大。其用途主要由以下几类：

3.1用于化妆品

二羟基丙酮最大特点之一是防晒性极强，同时还可用于制造美黑化妆品。

3.2用于饲料添加剂

日本科技人员经过试验证明，在猪饲料中加入一定量的二羟基丙酮和丙酮酸盐(钙盐)的混合物(按3:1的重量比配合)，能减少猪肉的脂肪含量，增加瘦肉率。

3.3用于治疗白斑、白瘫风

白斑影响美容时，用遮盖疗法即0.2-5%二羟基丙酮酒精溶液涂于患部，可使其接近正常皮肤。另外，二羟基丙酮复合液(含二羟基

丙酮2.09，维生素B200mg，加入二甲基亚矾100mL)用于治疗白瘫风。

3.4用于抗病毒

DHA做为中间体在合成相应的衍生物时，可生成具有一定抗病毒

活性的化合物，如抗艾滋病病毒等。

3.5用于二羟基丙酮衍生物的合成

可以用于合成咪唑、呋喃等杂环化合物；经生物或化学法还原可得到具有光学活性的仲醇;用于羟醛缩合反应制取各种手性化合

物;直接用于光化学反应中的DA加成反应制备糖类化合物;与2,2-

二烷氧基环丙烷衍生物作用制备内酯。此外,以其衍生物为中间体合成的一些化合物,还具有治疗心血管疾病、糖尿病和抗病毒活性(如艾滋病)的作用等。

3.6DHA对有氧耐力的影响

长期DHA和丙酮酸补充与运动成绩关系的研究仅见到两篇报道。Stank等曾观察到饮食中长期添加DHA和丙酮酸的鼠尸体总糖元量升高。以往的研究表明延长性亚极量运动中疲劳的发生总是伴随着糖元排空。而提高肌肉和肝糖元含量的膳食可以提高耐力成绩。因此长期补充DHA和丙酮酸对有氧耐力有促进作用。

4、DHA生产方法

4.1化学法生产

二羟基丙酮化学合成方法主要有：一溴丙酮酷化醇解法、1，2-丙二醇的氧化、催化甲醛聚糖法等。第一种方法反应条件温和、合成用生产设备要求低且简单、产品收率高、产品纯度高，但主原料一溴丙酮的价格导致生产成本过高是该方法的最大缺点；第二种与前者刚好相反，反应条件及设备要求高、需要用昂贵的金属催化剂、产品收率不高，但原料成本低并可连续化或半连续化生产。第三种方法我国还未进入实质性研究阶段。

4.2微生物转化法

简要工艺：醋酸杆菌发酵，周期80h左右，发酵单位150g/L。提取：发酵液絮凝后过滤，再经纳滤、刮板浓缩、结晶干燥，得成品DHA。

5、技术可行性分析

生产DHA需要从小试开始研究。