Methyl pyruvatelà một dẫn xuất methyl của axit pyruvic, với công thức hóa học của C₄H₆O₃. Ở nhiệt độ phòng, nó là một chất lỏng màu vàng nhạt và có mùi biến động đặc trưng của este. Là một chất trung gian hữu cơ quan trọng, nó có các ứng dụng rộng rãi trong hóa sinh, y học và khoa học vật liệu.
Trong nghiên cứu trao đổi chất, axit methylmalonic có thể đóng vai trò là chất nền cho chuyển hóa năng lượng tế bào. Nó bỏ qua chất vận chuyển pyruvate và trực tiếp đi vào ty thể để tham gia vào chu trình axit tricarboxylic (chu kỳ TCA). Do đó, nó được sử dụng để cải thiện việc cung cấp năng lượng tế bào trong điều kiện thiếu oxy hoặc rối loạn chuyển hóa. Ngoài ra, nó thể hiện khả năng chống viêm, chống oxy hóa và bảo vệ thần kinh trong lĩnh vực y tế và có thể được sử dụng trong nghiên cứu điều trị chấn thương do thiếu máu cục bộ hoặc các bệnh thoái hóa thần kinh.
Trong các ứng dụng công nghiệp, methyl ketal có thể được sử dụng như một chất trung gian tổng hợp hữu cơ, tham gia vào các phản ứng như trao đổi và ngưng tụ ester, và được sử dụng để tổng hợp thuốc, nước hoa và vật liệu polymer. Do khả năng phản ứng cao của nó, nó cần được lưu trữ trong điều kiện nhiệt độ thấp và ánh sáng để ngăn chặn sự phân hủy. Hiện tại, các ứng dụng y sinh của nó vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng do hiệu quả điều hòa trao đổi chất độc đáo của nó, nó có giá trị khoa học đáng kể.
|
C.F |
C4H6O3 |
|
E.M |
102 |
|
M.W |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 103 (4.3%) |
|
E.A |
C, 47.06; H, 5.92; O, 47.01 |
|
|
|
Cấu trúc của methyl pyruvat chứa các nhóm chức năng như các nhóm carbonyl, methyl và methyl, có tác động nhất định đến tính chất vật lý và hóa học của nó. Trong số đó, sự hiện diện của các nhóm carbonyl mang lại cho họ một sự phân cực nhất định và có thể trải qua các phản ứng bổ sung với các thuốc thử nucleophilic; Sự hiện diện của các nhóm methyl làm cho chúng ổn định và ít dễ bị phản ứng oxy hóa; Nhóm Methyl Ester cung cấp cho nó một mức độ hòa tan trong nước và độ hòa tan chất béo nhất định.
Có hai phương pháp chính để sản xuấtMethyl pyruvateỞ Trung Quốc:
Phương pháp oxy hóa este methyl axit lactic
Phương pháp oxy hóa methyl lactate Trong điều kiện ánh sáng, methyl lactate được oxy hóa bằng chất lỏng brom và H2O2 làm chất xúc tác để thu được các sản phẩm phản ứng; Sau đó, sản phẩm phản ứng được điều chỉnh thành trung tính, được chiết bằng dichloromethane và sấy khô bằng CaCl2; Cuối cùng, nó thu được bằng cách chưng cất chân không với năng suất 48%. Phương pháp oxy hóa este methyl axit lactic, như một phương pháp hiệu quả để chuẩn bị methyl pyruvate, liên quan đến việc oxy hóa phần hydroxyl của ester methyl axit lactic và giới thiệu các nhóm carboxyl để thu được sản phẩm đích.
Cơ chế phản ứng gốc tự do:
Trong điều kiện ánh sáng, các phân tử hydro peroxide hấp thụ năng lượng ánh sáng và phân hủy thành hai gốc hydroxyl (· OH). Các gốc tự do này có hoạt động cao và có thể tấn công các nguyên tử carbon gần các nhóm hydroxyl hoặc methyl trong các phân tử methyl lactate, tạo thành các chất trung gian gốc tự do mới. Sau đó, các chất trung gian này phản ứng thêm với chất lỏng brom hoặc hydro peroxide, trải qua một loạt các quá trình chuyển đổi và chuyển đổi gốc tự do, cuối cùng tạo ra methyl pyruvate.
Quá trình hoạt động:
1. Chuẩn bị nguyên liệu thô:
Trước hết
Methyl lactate tinh khiết cao cần phải được chuẩn bị làm vật liệu ban đầu.
Trong khi đó
Tính chính xác và chuẩn bị một lượng thích hợp của brom và hydro peroxide lỏng làm chất oxy hóa theo yêu cầu phản ứng.
Ngoài ra
Cần phải chuẩn bị các vật liệu phụ trợ như dung dịch kiềm (như natri hydroxit), chất chiết (như dichloromethane) và chất hút ẩm (như canxi clorua khan) để điều chỉnh giá trị pH.
2. Hoạt động phản ứng:
Trộn và chiếu sáng:
Trộn methyl lactate, chất lỏng brom và hydro peroxide trong một tỷ lệ nhất định trong bình phản ứng để đảm bảo trộn đồng đều. Sau đó, đặt bình phản ứng dưới một nguồn sáng có thể điều khiển để chiếu xạ. Việc lựa chọn các điều kiện ánh sáng cần được tối ưu hóa dựa trên kết quả thử nghiệm để cân bằng tốc độ phản ứng và năng suất sản phẩm.
Giám sát phản ứng:
Trong quá trình phản ứng, cần phải giám sát chặt chẽ các thông số như nhiệt độ phản ứng, áp suất và tốc độ khuấy. Đồng thời, việc lấy mẫu và phân tích thường xuyên về sự thay đổi thành phần của giải pháp phản ứng có thể được tiến hành để hiểu quá trình phản ứng và tạo ra sản phẩm.
Chấm dứt phản ứng:
Khi phản ứng đạt đến mức được xác định trước (chẳng hạn như xác nhận lượng sản phẩm tối đa được tạo ra thông qua phân tích lấy mẫu), ánh sáng nên được dừng kịp thời và nên chấm dứt phản ứng. Tại thời điểm này, một lượng dung dịch kiềm thích hợp có thể được thêm vào để trung hòa các chất axit còn lại.
2. Phương pháp ngưng tụ axit pyruvic và methanol
Trộn một lượng axit pyruvic và metanol nhất định, thêm axit benzen và p-methylbenzenesulfonic, làm nóng chúng lại với nhau cho đến khi hồi lưu và cuối cùng có được sản phẩm bằng cách chưng cất chân không với năng suất 65%.
Nguyên tắc phản ứng Nó được tổng hợp bằng cách sử dụng axit pyruvic và metanol làm nguyên liệu thô, carbon tetrachloride làm chất mang nước và ngậm nước sunfat làm chất khử nước. Phương trình phản ứng là:
Trong chai, thêm 100g (1,14mol) axit pyruvic, 92g (2,85mol) metanol và 50g (0,325mol) của carbon tetrachloride, khuấy và trộn đều; Thêm 15g sunfat sắt ngậm nước, khuấy hỗn hợp lại với nhau trong 15 phút, từ từ làm nóng nó bằng bể dầu cho đến khi hồi lưu, điều khiển nhiệt độ để phản ứng ở 70 ~ 72C và chất lỏng hồi lưu chảy vào thiết bị tách nước để từ từ tách nước trong tách nước. Dừng phản ứng gia nhiệt khi nước thải chậm và nước tách lên khoảng 20g.
Đơn vị phản ứng được thay đổi thành đơn vị chưng cất khí quyển. Đầu tiên, carbon tetrachloride và metanol dư thừa bị bay hơi, và việc sưởi ấm được dừng khi nhiệt độ cao nhất là 80 độ C. Sau đó thay đổi thiết bị áp suất khí quyển thành thiết bị giảm áp lực, thu thập chất chưng cất ở mức 68 ~ 75C/- 0.095 MPa và thu được 71g chất lỏng màu vàng. Re Distill phía trước chưng cất và áp dụng nó tại điểm sôi cao để thu được 15g sản phẩm; Tổng sản phẩm là 86 g (0,842 mol), sản lượng là 73,9% và nội dung là 98,6% bằng sắc ký khí.
Sau nhiều thí nghiệm, các điều kiện quá trình tối ưu đã thu được như sau: khi lượng axit pyruvic là 100g, tỷ lệ mol của axit pyruvic so với metanol là 1: 2,5, thời gian phản ứng là 2,5h, lượng carbon tetrachloride và nhiệt độ của ferric. Cấu trúc là chính xác sau khi xác nhận IR và NMR. Phương pháp này rất dễ vận hành, dễ kiểm soát, năng suất cao, nội dung cao và phù hợp cho sản xuất công nghiệp.
Methyl pyruvatecó một loạt các ứng dụng trong tổng hợp nhựa. Do sự hiện diện của các nhóm chức methyl và carbonyl trong cấu trúc của nó, nó có thể phản ứng với các hợp chất khác nhau để tổng hợp các loại nhựa khác nhau.
1. Tổng hợp poly (methyl pyruvat):
Nó có thể được trùng hợp để tạo thành poly. Nhựa này có độ ổn định nhiệt tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn hóa học và tính chất cách nhiệt điện, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện tử, điện, hàng không vũ trụ, v.v. Sự tổng hợp của poly thường áp dụng trùng hợp kem dưỡng da, trùng hợp dung dịch và các phương pháp khác. Trong số đó, trùng hợp kem dưỡng da được sử dụng rộng rãi vì hoạt động đơn giản, điều kiện phản ứng nhẹ và các lợi thế khác.
2. Tổng hợp nhựa acrylic:
Nó có thể được sử dụng như một trong những nguyên liệu thô quan trọng để tổng hợp nhựa acrylic. Bằng cách copolyme hóa với các monome như axit acrylic, các loại nhựa acrylic khác nhau có thể được tổng hợp. Những loại nhựa này có khả năng chống thời tiết tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn hóa học và tính chất cách nhiệt điện, và được sử dụng rộng rãi trong lớp phủ, sơn, mực và các trường khác.
3. Tổng hợp nhựa epoxy:
Nó có thể phản ứng với các hợp chất như epichlorohydrin để tạo thành nhựa epoxy. Các loại nhựa epoxy này có độ bám dính tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn và tính chất cách nhiệt điện, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện tử, điện và xây dựng.
4. Tổng hợp nhựa polyimide:
Nó có thể được sử dụng như một trong những nguyên liệu thô để tổng hợp nhựa polyimide. Các loại nhựa polyimide khác nhau có thể được tổng hợp bằng cách trùng hợp ngưng tụ với các hợp chất như Dianhydride và Diamine. Những loại nhựa này có độ ổn định nhiệt tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn hóa học và tính chất cách điện điện, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như thiết bị điện tử, hàng không vũ trụ, v.v.
5. Tổng hợp nhựa polyurethane:
Nó có thể được sử dụng như một trong những nguyên liệu thô để tổng hợp nhựa polyurethane. Các loại nhựa polyurethane khác nhau có thể được tổng hợp bằng cách phản ứng với các hợp chất như isocyanate. Những loại nhựa này có tính kháng hao mòn tuyệt vời, tính linh hoạt và tính chất cách nhiệt, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như lớp phủ và chất kết dính.
6. Tổng hợp nhựa phenolic:
Nó có thể được sử dụng như một trong những nguyên liệu thô để tổng hợp nhựa phenolic. Các loại nhựa phenolic khác nhau có thể được tổng hợp bằng cách trùng hợp ngưng tụ với các hợp chất phenolic. Những loại nhựa này có khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn hóa học và tính chất cách nhiệt điện, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như thiết bị điện tử và hàng không vũ trụ.
7. Tổng hợp nhựa polyester:
Nó có thể được sử dụng như một trong những nguyên liệu thô để tổng hợp nhựa polyester. Các loại nhựa polyester khác nhau có thể được tổng hợp bằng cách trùng hợp ngưng tụ với các hợp chất như polyol. Những loại nhựa này có tính kháng hao mòn tuyệt vời, tính linh hoạt và tính chất cách nhiệt, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như lớp phủ và chất kết dính.
8. Tổng hợp nhựa polyether:
Nó có thể được sử dụng như một trong những nguyên liệu thô để tổng hợp nhựa polyether. Bằng cách tiến hành trùng hợp mở vòng với các hợp chất như ethylene oxit, các loại nhựa polyether khác nhau có thể được tổng hợp. Những loại nhựa này có tính linh hoạt tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn hóa học và tính chất cách điện điện, và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như lớp phủ và chất kết dính.
Tóm lại,Methyl pyruvatecó giá trị ứng dụng rộng trong quá trình tổng hợp nhựa. Các nhóm chức năng khác nhau trong cấu trúc của nó có thể phản ứng với các hợp chất khác nhau để tổng hợp các loại nhựa khác nhau. Các nhựa tổng hợp này có giá trị ứng dụng quan trọng trong các trường khác nhau.
Chú phổ biến: Methyl Pyruvate CAS 600-22-6, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán