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1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोनमीठे सफेद पाउडर क्रिस्टल वाला एक कार्बनिक यौगिक है। इसका आणविक सूत्र C3H6O3, CAS C3H6O3 है। यह एक पॉलीहाइड्रॉक्सीकेटोज़ और सबसे सरल कीटोज़ है। उपस्थिति सफेद पाउडर क्रिस्टल है, जो पानी, इथेनॉल, ईथर और एसीटोन जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील है। पानी में घुलनशीलता > 250G/L (20 डिग्री) है, स्वादिष्ट स्वाद के साथ, और pH 6.0 पर स्थिर है। यह सूर्य मुक्त टैनिंग त्वचा देखभाल उत्पादों में मुख्य सक्रिय घटक है और विभिन्न अच्छे रसायनों के संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण अग्रदूत है। यह ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्सीडांस द्वारा ग्लिसरॉल के माइक्रोबियल किण्वन द्वारा औद्योगिक पैमाने पर उत्पादित किया जाता है।
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रासायनिक सूत्र |
C3H6O3 |
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सटीक द्रव्यमान |
90 |
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आणविक वजन |
90 |
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m/z |
90 (100.0%), 91 (3.2%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
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गलनांक 75 - 80 डिग्री, क्वथनांक 107.25 डिग्री सेल्सियस (मोटा अनुमान), घनत्व 1.1385 (मोटा अनुमान), फेमा 4033|डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन, अपवर्तक सूचकांक 1.4540 (अनुमान), भंडारण की स्थिति + 2 डिग्री सेल्सियस से + 8 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें, रूपात्मक पाउडर, अम्लता गुणांक (पीकेए) 12.45 ± 0.10 (अनुमानित), रंग सफेद, पानी में घुलनशीलता > 250 ग्राम / एल (20 ओसी), जेईसीएफए क्रमांक1716, स्थिर। दहनशील. हीड्रोस्कोपिक.
डीएचए एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला कीटोज़ है जिसका आणविक सूत्र C3H6O3 और आणविक भार 90.07 है। इसका स्वरूप मीठा स्वाद, 75 - 80 डिग्री का गलनांक, पानी, इथेनॉल, ईथर और एसीटोन जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील सफेद पाउडर क्रिस्टल जैसा होता है। इसकी पानी में घुलनशीलता 20 डिग्री पर 250 ग्राम/लीटर से अधिक है, और पीएच 6.0 स्थितियों के तहत इसकी स्थिरता इष्टतम है। यह यौगिक बायोडिग्रेडेबल है, मनुष्यों और पर्यावरण के लिए गैर विषैला है, और माइक्रोबियल किण्वन या रासायनिक संश्लेषण के माध्यम से उत्पादित किया जा सकता है। इसकी आणविक संरचना में दो हाइड्रॉक्सिल समूह और एक कार्बोनिल समूह होता है, और इसके रासायनिक गुण सक्रिय होते हैं। यह संघनन, एस्टरीफिकेशन और पोलीमराइजेशन जैसी विभिन्न प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है और इसे "ग्रीन प्लेटफॉर्म कंपाउंड" के रूप में जाना जाता है।
1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोनटैनिंग, धूप से सुरक्षा और मॉइस्चराइजिंग सहित मुख्य कार्यों के साथ, सौंदर्य प्रसाधन उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
1. टैनिंग एजेंट
डीएचए में कीटोन कार्यात्मक समूह अमीनो एसिड और त्वचा केराटिन के अमीनो समूहों के साथ गैर-एंजाइमी ब्राउनिंग प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, जिससे भूरे पॉलिमर उत्पन्न होते हैं जो सूरज के संपर्क में आने के बाद त्वचा टोन प्रभाव का अनुकरण करते हैं। इस टैनिंग विधि में यूवी जोखिम की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे त्वचा के नुकसान के जोखिम से बचा जा सकता है और इसका प्रभाव कई दिनों तक बना रह सकता है। यूएस एफडीए ने डीएचए को एकमात्र कानूनी गैर-टैनिंग त्वचा टैनिंग एजेंट घटक के रूप में मंजूरी दे दी है और इसे यूएस फार्माकोपिया में शामिल किया है। डीएचए बाजार में अधिकांश टैनिंग स्प्रे, लोशन और अन्य उत्पादों का मुख्य घटक है, और अतिरिक्त मात्रा आमतौर पर 1% -10% होती है।
2. सनस्क्रीन और मॉइस्चराइजिंग
डीएचए त्वचा की सतह पर एक पारदर्शी फिल्म बना सकता है, जो सूरज की रोशनी को प्रतिबिंबित करता है और पराबैंगनी किरणों को रोकता है, जबकि त्वचा की नमी के अत्यधिक वाष्पीकरण को रोकता है। शोध से पता चला है कि डीएचए युक्त सनस्क्रीन पराबैंगनी विकिरण के कारण होने वाली त्वचा की लालिमा और शुष्कता को काफी हद तक कम कर सकता है। इसके अलावा, टैनिंग प्रभाव को बढ़ाने और त्वचा अवरोधक कार्य को मजबूत करने के लिए डीएचए को एरिथ्रिटोल जैसे घटकों के साथ मिश्रित किया जा सकता है।
3. हेयर डाई सहायक
डीएचए की कम करने की क्षमता इसे हेयर डाई उत्पादों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती है, जिससे रंगद्रव्य अणुओं को बालों की जड़ों में बेहतर तरीके से प्रवेश करने में मदद मिलती है और हेयर डाई की एकरूपता और स्थायित्व में सुधार होता है।
फार्मास्युटिकल क्षेत्र में 1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन के अनुप्रयोगों में मध्यवर्ती संश्लेषण और प्रत्यक्ष चिकित्सीय प्रभाव शामिल हैं।
1. फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती
डीएचए हृदय रोग दवाओं (जैसे कि कुछ स्टैटिन और लिपिड कम करने वाली दवाएं) और मधुमेह दवाओं के संश्लेषण के लिए एक प्रमुख कच्चा माल है। इसके डेरिवेटिव को विशिष्ट जैविक गतिविधियों को प्राप्त करने के लिए रासायनिक रूप से संशोधित किया जा सकता है, जैसे कि चिरल दवा संश्लेषण के लिए कमी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से वैकल्पिक रूप से सक्रिय माध्यमिक अल्कोहल उत्पन्न करना। इसके अलावा, डीएचए कार्बोहाइड्रेट यौगिकों और लैक्टोन संरचनाओं को तैयार करने के लिए एल्डोल संघनन प्रतिक्रियाओं में भी भाग ले सकता है, जो एंटीबायोटिक्स और एंटी-ट्यूमर दवाओं के विकास में बहुत महत्वपूर्ण हैं।
2. एंटीवायरल गतिविधि
डीएचए सीधे तौर पर एंटीवायरल गुण प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए, चिकन भ्रूण संवर्धन प्रयोगों में, डीएचए 51% -100% की हत्या दर के साथ चिकन प्लेग वायरस संक्रमण को रोक सकता है। मध्यवर्ती के रूप में डीएचए डेरिवेटिव के साथ संश्लेषित यौगिकों में एड्स विरोधी वायरस गतिविधि भी होती है, जो नई एंटीवायरल दवाओं के विकास के लिए एक दिशा प्रदान करती है।
3. चयापचय विनियमन प्रभाव
शोध से पता चला है कि डीएचए शरीर की चयापचय दर को नियंत्रित कर सकता है। कम कैलोरी वाले आहार के साथ डीएचए की पूर्ति करने वाली मोटापे से ग्रस्त महिलाओं में नियंत्रण समूह की तुलना में काफी अधिक वजन और शरीर में वसा की हानि देखी गई (वजन में कमी 6.5 किग्रा बनाम . 5.6 किग्रा, शरीर में वसा में कमी 4.3 किग्रा बनाम {{4%) किग्रा), जो वजन प्रबंधन में इसके संभावित अनुप्रयोग को दर्शाता है।
का आवेदन1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोनखाद्य और चारा उद्योग मुख्य रूप से अपने गैर-विषैले और चयापचय नियामक कार्यों पर आधारित है।
1. खाद्य योज्य
डीएचए का उपयोग उत्पादों की स्वास्थ्य विशेषताओं को बढ़ाने के लिए एक कार्यात्मक खाद्य घटक के रूप में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, खेल पोषण की खुराक में डीएचए जोड़ने से ऊर्जा चयापचय और वसा ऑक्सीकरण में सहायता मिल सकती है। इसके अलावा, डीएचए की मिठास इसे कम कैलोरी वाले मिठास का एक संभावित विकल्प बनाती है।
2. पूरक आहार
सुअर के चारे में डीएचए और पाइरूवेट (कैल्शियम नमक) का मिश्रण (3:1 वजन अनुपात में) जोड़ने से सूअर की वसा की मात्रा में काफी कमी आ सकती है और दुबले मांस का प्रतिशत बढ़ सकता है। जापानी वैज्ञानिकों द्वारा किए गए प्रयोगों ने साबित कर दिया है कि यह फॉर्मूला मांस की गुणवत्ता में प्रभावी ढंग से सुधार कर सकता है और कम वसा वाले मांस की बाजार की मांग को पूरा कर सकता है। इस बीच, डीएचए जुगाली करने वाले पशुओं के चारे के लिए ऊर्जा पूरक के रूप में भी काम कर सकता है, जिससे पशु के विकास प्रदर्शन में वृद्धि होती है।
औद्योगिक और वैज्ञानिक क्षेत्रों में 1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन का अनुप्रयोग इसके रासायनिक गुणों की विविधता को दर्शाता है।
1. कार्बनिक संश्लेषण मध्यवर्ती
असममित संश्लेषण के लिए एल्डोल संघनन प्रतिक्रिया के माध्यम से डीएचए को चिरल यौगिकों में संश्लेषित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 2,2-डायलॉक्सीसाइक्लोप्रोपेन डेरिवेटिव के साथ प्रतिक्रिया करने से लैक्टोन यौगिक उत्पन्न हो सकते हैं, जिनका सुगंध और दवाओं के संश्लेषण में महत्वपूर्ण मूल्य है। इसके अलावा, डीएचए कार्बोहाइड्रेट यौगिकों और चक्रीय संरचनाओं के निर्माण, डायल्स एल्डर अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं में भी भाग ले सकता है।
2. पदार्थ विज्ञान
डीएचए की न्यूनता इसे कार्यात्मक सामग्रियों की तैयारी के लिए उपयुक्त बनाती है।
उदाहरण के लिए, विशिष्ट भौतिक गुणों वाली पॉलिमर सामग्री ब्यूटाडीन स्टाइरीन कंपोजिट को कम करके प्राप्त की जा सकती है। इसके अलावा, डीएचए एल्डिहाइड और कीटोन के लिए फॉर्मेल्डिहाइड की संघनन प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए उत्प्रेरक के रूप में भी काम कर सकता है, जिससे रासायनिक उत्पादन की दक्षता में सुधार होता है।
3. अनुसंधान अभिकर्मक
डीएचए का उपयोग आमतौर पर बायोमेडिकल अनुसंधान में सेल कल्चर और वायरस दमन प्रयोगों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, चिकन भ्रूण संवर्धन में, डीएचए चिकन प्लेग वायरस की संक्रमण दर को काफी कम कर सकता है, जो एंटीवायरल दवाओं की स्क्रीनिंग के लिए एक मॉडल प्रदान करता है। इसके अलावा, डीएचए का उपयोग वैकल्पिक रूप से सक्रिय माध्यमिक अल्कोहल को चिरल उत्प्रेरक के लिए लिगैंड के रूप में तैयार करने के लिए भी किया जा सकता है।
1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन का अनुप्रयोग भी कई उप क्षेत्रों तक विस्तारित हो गया है।
1. चमड़ा रक्षक
डीएचए चमड़े की सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बना सकता है, नमी और पराबैंगनी किरणों के कारण होने वाली उम्र बढ़ने से रोक सकता है और चमड़े के उत्पादों की सेवा जीवन को बढ़ा सकता है।
2. फल एवं सब्जी परिरक्षक
मुख्य रूप से डीएचए से बने संरक्षक फलों और सब्जियों की श्वसन को रोक सकते हैं, क्षय में देरी कर सकते हैं और ताजगी बनाए रख सकते हैं। उदाहरण के लिए, डीएचए उपचार भंडारण के दौरान स्ट्रॉबेरी और टमाटर जैसे खराब होने वाले फलों और सब्जियों की शेल्फ लाइफ को काफी बढ़ा सकता है।
3. विटिलिगो उपचार सहायक
शोध से पता चला है कि विटिलिगो प्रभावित क्षेत्रों में 0.2% -0.5% डीएचए अल्कोहल समाधान लगाने से उन्हें सामान्य त्वचा के रंग के करीब लाया जा सकता है। इसके अलावा, डीएचए कॉम्प्लेक्स सॉल्यूशन (विटामिन बी और डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड युक्त) को हे ने लेजर विकिरण के साथ मिलाकर विटिलिगो और सफेद धब्बों पर बेहतर चिकित्सीय प्रभाव पड़ता है।
1,3-डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन का संश्लेषण:
डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन एक महत्वपूर्ण रासायनिक कच्चा माल, फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती और कार्यात्मक योजक है। इसके उपयोग को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: प्रत्यक्ष उपयोग और अप्रत्यक्ष उपयोग (रासायनिक मध्यवर्ती)।
1: प्रत्यक्ष उपयोग
जो बायोडिग्रेडेबल, खाने योग्य और मानव शरीर और पर्यावरण के लिए हानिरहित है। यह एक बहुक्रियाशील योज्य है और इसका उपयोग सौंदर्य प्रसाधन, चिकित्सा और खाद्य उद्योगों में किया जा सकता है।
डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन का उपयोग मुख्य रूप से सौंदर्य प्रसाधनों के लिए एक फार्मूला सामग्री के रूप में किया जाता है, विशेष रूप से सनस्क्रीन के रूप में, जिसका विशेष प्रभाव होता है, त्वचा की नमी के अत्यधिक वाष्पीकरण को रोका जा सकता है, और मॉइस्चराइजिंग, सनस्क्रीन और पराबैंगनी विकिरण सुरक्षा में भूमिका निभाता है। इसके अलावा, डीएचए में कीटोन कार्यात्मक समूह अमीनो एसिड और त्वचा केराटिन के अमीनो समूह के साथ प्रतिक्रिया करके एक भूरा बहुलक बना सकता है, जिससे लोगों की त्वचा एक कृत्रिम भूरे रंग का उत्पादन कर सकती है। इसलिए, इसे भूरे या भूरे रंग की त्वचा प्राप्त करने के लिए धूप में रहने वाली त्वचा के लिए एक सिम्युलेटर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जो सूरज की रोशनी के लंबे समय तक संपर्क के परिणामस्वरूप समान दिखती है, जिससे यह सुंदर दिखती है।
डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन शर्करा चयापचय का मध्यवर्ती उत्पाद है और शर्करा चयापचय की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह सूअरों के शरीर में वसा को कम कर सकता है और दुबले मांस की दर में सुधार कर सकता है। जापानी वैज्ञानिकों और तकनीशियनों ने प्रयोगों के माध्यम से साबित कर दिया है कि सुअर के चारे में डीएचए और पाइरूवेट (कैल्शियम नमक) के मिश्रण की एक निश्चित मात्रा (3:1 वजन अनुपात में) जोड़ने से सुअर के मांस की वसा सामग्री को 12% ~ 15% तक कम किया जा सकता है, और पैर के मांस और पीठ की सबसे लंबी मांसपेशियों की वसा सामग्री भी तदनुसार कम हो जाती है, और प्रोटीन सामग्री बढ़ जाती है।
डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन अनुपूरण (विशेष रूप से पाइरूवेट के साथ संयोजन में) शरीर की चयापचय दर और फैटी एसिड ऑक्सीकरण में सुधार कर सकता है, संभावित रूप से प्रभावी ढंग से वसा को जला सकता है, शरीर में वसा को कम कर सकता है और वजन बढ़ने में देरी कर सकता है (वजन घटाने का प्रभाव), संबंधित बीमारियों की घटनाओं को कम कर सकता है, इंसुलिन संवेदनशीलता में सुधार कर सकता है और उच्च कोलेस्ट्रॉल आहार के कारण प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल के स्तर को कम कर सकता है, और लंबी अवधि के पूरक रक्त ग्लूकोज के उपयोग की दर को बढ़ा सकते हैं और मांसपेशी ग्लाइकोजन को बचा सकते हैं, एथलीटों के लिए, यह एरोबिक सहनशक्ति प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन का उपयोग सीधे तौर पर एंटी-वायरस एजेंट के रूप में भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, चिकन भ्रूण संवर्धन में, डीएचए का उपयोग चिकन प्लेग वायरस के संक्रमण को काफी हद तक रोक सकता है और 51% ~ 100% चिकन प्लेग वायरस को मार सकता है। चमड़ा उद्योग में, डीएचए का उपयोग चमड़े के उत्पादों के लिए एक सुरक्षात्मक एजेंट के रूप में किया जा सकता है। इसके अलावा, मुख्य घटक के रूप में डीएचए वाले परिरक्षक का उपयोग फलों और सब्जियों, जलीय उत्पादों, मांस उत्पादों आदि के संरक्षण के लिए किया जा सकता है।
2. अप्रत्यक्ष उपयोग:
डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन अणु में तीन कार्यात्मक समूह (दो हाइड्रॉक्सिल समूह और एक कार्बोनिल समूह) होते हैं, जो रासायनिक गुणों में सक्रिय है और पोलीमराइजेशन और संक्षेपण जैसी प्रतिक्रियाओं में व्यापक रूप से भाग ले सकता है। यह दवा और कीटनाशकों के संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती है। एमिडीन, इमिनो ईथर और अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करके, इमिडाज़ोल और फ्यूरान जैसे हेट्रोसायक्लिक यौगिक तैयार किए जा सकते हैं; एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया द्वारा विभिन्न ट्राइग्लिसराइड्स तैयार किए जा सकते हैं; कीटोन प्रतिस्थापित यौगिकों को भी संश्लेषित किया जा सकता है। इसके डेरिवेटिव भी कार्बनिक सिंथेटिक रसायन विज्ञान में बहुत महत्वपूर्ण मध्यवर्ती का एक वर्ग हैं, और इसका अत्यंत व्यापक अनुप्रयोग है: ऑप्टिकल गतिविधि के साथ माध्यमिक अल्कोहल जैविक या रासायनिक कटौती द्वारा प्राप्त किया जा सकता है; एल्डोल संघनन प्रतिक्रिया द्वारा विभिन्न चिरल यौगिक तैयार करने के लिए; डायल्स वाइडर जोड़ प्रतिक्रिया सीधे कार्बोहाइड्रेट यौगिकों को तैयार करने के लिए फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया में उपयोग की जाती है; लैक्टोन 2,2-डाइमेथॉक्सीसाइक्लोप्रोपेन डेरिवेटिव के साथ प्रतिक्रिया करके तैयार किया जाता है। इसके अलावा, मध्यवर्ती के रूप में इसके डेरिवेटिव के साथ संश्लेषित कुछ यौगिकों में हृदय रोगों, मधुमेह और एंटीवायरल गतिविधियों (जैसे एड्स) के इलाज के प्रभाव भी होते हैं।
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