Метоксиметилфурфураль - Methoxymethylfurfural

Метоксиметилфурфураль
Methoxymethylfurfural.png құрылымы
Атаулар
IUPAC атауы
5- (метоксиметил) -2-фуралдегид
Басқа атаулар
5-метоксиметил фурфуралы; Метоксиметилфурфурол; 5- (метоксиметил) фуран-2-карбалдегид; 5-метоксиметил-2-фурфурал
Идентификаторлар
3D моделі (JSmol )
ChemSpider
ECHA ақпарат картасы100.149.478 Мұны Wikidata-да өзгертіңіз
UNII
Қасиеттері
C7H8O3
Молярлық масса140.138 г · моль−1
Сыртқы түріТүссіз сұйықтық
Тығыздығы1140 кг / м3
Еру нүктесі −8 ° C (18 ° F; 265 K)
Қайнау температурасы 109-дан 111 ° C-қа дейін (228-ден 232 ° F; 382-ден 384 К) 11-12 торға дейін
Қауіпті жағдайлар
Негізгі қауіптерТері тітіркенуі / терінің сезімталдығы
Байланысты қосылыстар
Байланысты фуран-2-карбальдегидтер
Фурфураль
Гидроксиметилфурфураль
Өзгеше белгіленбеген жағдайларды қоспағанда, олар үшін материалдар үшін деректер келтірілген стандартты күй (25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Infobox сілтемелері

Метоксиметилфурфураль (MMF немесе 5-метоксиметилфуран-2-карбальдегид) болып табылады органикалық қосылыс дегидратациясынан алынған қанттар және одан кейінгі этерификация метанол.[1] Бұл түссіз сұйықтық төменгі спирттерді қоса, еріткіштердің кең спектрінде ериді. Молекула туынды болып табылады фуран, екеуін де қамтиды альдегид және эфир (метоксиметил) функционалдық топтар. MMF Чили жапырақтары мен тамырларында анықталды Jaborosa magellanica (Solanaceae).[2] Оның марашино шиесін ұсынатын әдеттегі иісі бар.[3] MMF кең ауқымынан жасалуы мүмкін көмірсу құрамында шикізат бар қант, крахмал және целлюлоза химиялық каталитикалық процесті қолдану және әлеует »көміртегі бейтарап «жанармай мен химиялық заттарға арналған шикізат.

Өндіріс

Фурфурал өндірісіне байланысты ММФ С-6 қанттарынан өндірілуі мүмкін гексозалар сияқты глюкоза және фруктоза. Ол гексозалардың дегидратациясы және одан кейінгі этерификация арқылы түзіледі гидроксиметилфурфуралы (HMF).[1] 1936 жылы қазірдің өзінде ММФ және метил өндірісі үшін патенттелген процесс патенттелген левилинат.[4] Бикер фруктозаның дегидратациясы, HMF-ті MMF-ге этерификациялау және метанолдағы қосалқы өнімдердің түзілуі үшін бірінші ретті кинетика туралы хабарлады.[5] 99% конверсия кезінде MMF шығымы 78% 240 ° C және тұру уақыты 2 с болды. Қысқа өмір сүру уақытында, әсіресе төмен температурада HMF айтарлықтай мөлшері байқалды, ал MMF аз мөлшері. MMF мөлшері HMF мөлшерінде тұру уақытына байланысты өсті, бұл MMF қалыптасуы HMF арқылы өтетінін көрсетеді. Браун және басқалардың әртүрлі алкогольдердегі реакциясы. сәйкес HMF эфирінің және левулин қышқылының эфирінің түзілуіне әкелді.[6] Метанолдан бастап 2-бутанолға дейінгі бірқатар бастапқы және қайталама алкогольдер тексерілді. Метанолда 43% ММФ шығымы 47% метил-левулинатпен біріктірілімде хабарланды. Гарвес сонымен қатар целлюлозаның спирттермен және күшті қышқыл-катализаторлармен 180 ° C-тан 200 ° C-қа дейін бірнеше минут ішінде ыдырайтындығын көрсетті. Метанол құрамында метилглюкозидтер, ММФ және метил левулинаттары және метил қалыптастырады кейбір гумустық қалдықтармен қатар жүретін дәйекті реакцияларда түзіледі.[7]

Қолданады

Йошида бастапқы материал ретінде 5-метоксиметил фурфуралдан алынған биомассаға негізделген жаңа винил полимерлерінің синтезін сипаттады.[7] HMF және MMF сұйықтықтың конверсиясының негізгі молекулалары болып табылады биоотын. HMF және MMF кең ауқымды моно- және диалкоксиметил эфирлеріне айналуы мүмкін.[8] Қосылыстар бұдан әрі айнала алады 2,5-диметилфуран (DMF) және валерикалық биоотын.[9] ММФ тотығу нәтижесінде пайда болады 2,5-фурандикарбоксил ауыстыру ретінде ұсынылған қышқыл терефтал қышқылы пластмассалардың кең спектрін өндіру үшін, соның ішінде полиэфирлер және полиамидтер. Фуран негізіндегі құрылыс материалдарының ықтимал қосымшалары полимер өтінімдерді Гандини кеңінен қарастырды.[10] MMF өсуіне жол бермейтін патенттер пайда болды саңырауқұлақтар терілерде, бояуларда, тағамдар мен маталарда[11] және белсенді қосылыстардың кең спектрінің бөлігі ретінде ММФ жүрек, қан тамырлары мен альцгеймер аурулары мен депрессияға қарсы тиімді.[12] Темекі өніміне MMF және басқа алкоксиметил фурфуралдарын қосу патенттелген, өйткені ол хош иіс түтінге тәтті дәм беру үшін.[3]

Тағамның ингредиенті ретінде

HMF-тен айырмашылығы, MMF көп дәрежеде табылған жоқ табиғи өнімдер және тамақ заттар. Алайда, Подеста ММФ Чили жапырақтары мен тамырларының құрамдас бөлігі екенін көрсетті Jaborosa magellanica (Грисеб.) Дюсен (Solanaceae). MMF кептірілген тамырлар мен жапырақтардың бір кг үшін 5 мг MMF концентрациясында пайда болады. Ол сондай-ақ түбірлердің құрамдас бөлігі ретінде қатысқан Аспарагус кочинчинезі және Asparagus lucidusдегенмен, деп болжанған A. lucidus өнім оқшаулау процесінде фруктозадан артефакт ретінде қалыптасты.[2] Керісінше, ЭҚК, HMF этанол эфирі сыра мен шарап сияқты көптеген алкогольдік сусындарда, әсіресе ашыту соңында қант деңгейі жоғары болып табылатындарда болуы мүмкін.[1]

Уыттылық

5-метоксиметил-2-фуралдегид былғары, бояулар, тағамдар мен маталардағы саңырауқұлақтардың көбеюіне жол бермейді деген тұжырым жасалды.[11] Алайда, бірінші кезеңі Жету тестілеу көрсеткендей, Вистар егеуқұйрықтарындағы MMF ауызша LD50 мәні дене салмағының 2000 мг / кг-нан асып кеткен. Заттар мен қоспаларды жіктеу, таңбалау және орау туралы (ЕС) No 1272/2008 ережеге сәйкес, ММФ жіктелуі міндетті емес және ауыз қуысының уыттылығы үшін таңбалаудың міндетті талабы жоқ. ММФ терінің тітіркенуіне қарсы сынақта оң нәтиже бергені және теріні сенсибилизатор ретінде жіктеу керек екендігі анықталды.

Сандық

Ультрафиолет MMF

MMF-ді екеуін де қолдану арқылы анықтауға болады GC және HPLC. MMF үнемі GC-де талдануы мүмкін, мысалы, температурасы профилі 250˚C дейінгі Varian VF-WAXms бағанасын және FID детекторы. HPLC талдауы кезінде оны санмен анықтауға болады Ультрафиолет. Төмендегі суретте ультрафиолет спектрі көрсетілген. Метанолдағы максималды максимум - 279,5 нм (Молярлық сөну коэффициенті ε 13854 М−1.см−1).

Төмендегі ИҚ үлгісі Nicolet 6700-де жазылған FT-IR бөлме температурасында сұйық пленканы (гауһар) пайдалану арқылы ATR-ұяшық ) рәсім.

MMF IR аннотациямен

Тарих

MMF туралы алғашқы жарияланым 1927 жылдан бастап, сахарозаның құрылымын анықтауға тырысып, тетраметилфруктозаның дегидратациясының өнімі ретінде байқалған Хауорт және басқалар.[13] 1936 жылы фруктозадан ММФ өндірісіне неміс патенті жарияланды.[4] Кейінірек оны Вольфром және басқалар синтездеді. тетраметил глюкозеннен. Екі субстрат сулы қышқыл жағдайында MMF-ге тиімді конверсияны көрсетті.[14] Өнеркәсіптік қосымшаларға алғашқы талаптар алпысыншы жылдары пайда болды.[3][11]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c Ван Путтен, R-J., ван дер Ваал Дж. Джон Дж., Э., Расрендра С.Б., Хирес, Э.Дж. және де Vries HG. (2011) Фуран негізіндегі болашақ платформалы химиялық заттар. Гексозалардың дегидратациясы био тұрақты өнім жолы ретінде. Химиялық шолулар жіберілді.
  2. ^ а б Подеста, Федерико; Фахардо, Виктор; Фрайер, Алан Дж.; Шамма, Морис (1988). «5-метоксиметил-2-фуралдегид: табиғи фураноид Джабороза Магелланикасынан (Solanaceae) 5-Methoxymethyl-furfural: Ein natürliches Furanoid ausJaborosa magellanica (Colanaceae)». Archiv der Pharmazie. 321 (12): 949. дои:10.1002 / ardp.19883211225.
  3. ^ а б c Хинд, Дж.Д. және Крэйтон, Ф.Х. (1963) Темекінің хош иістері. АҚШ 3,095,882
  4. ^ а б Sprengler, O., Weidenhagen, R. and Korotkyj, B. DE632322 Verfahren zur Herstellung von Alkoxymethylfurfurolen und Lävulinsäurealkylestern
  5. ^ Бикер, М., Кайзер, Д., Отт, Л. және Фогель, Х. (2005) Суперкритикалық сұйықтықтар журналы 36, 118-126.
  6. ^ Браун, Д.В., Флойд, Дж., Кинсман, Р.Г., Рошан-Али, Ю. (19ė82) Дж. Хем. Техникалық. Биотехнол. 32, 920-924.
  7. ^ а б Йошида, Наоки; Касуя, Нацуки; Хага, Наоки; Фукуда, Кийохару (2008). «5-гидроксиметилфурфуралдан алынған биомасса негізіндегі винил полимерлері». Полимер журналы. 40 (12): 1164. дои:10.1295 / polymj.PJ2008170.
  8. ^ Gruter, GJ, de Jong, E. (2009) Биоотын Технол., 1, 11-17; Gruter G-J.M., Даутценберг, F. W.O. патент 2007/104515, 2007; Gruter G-J.M., Даутценберг, F. E.P. патент 1 834 950, 2007 ж .; Gruter G-J.M., De Jong, E. W.O. патент 2009/141166, 2009; Gruter G-J.M., De Jong, E. E.P. патент 2128227, 2009 ж .; Gruter G-J.M., E.P. патент 2034005, 2009 ж .; Gruter G-J.M. АҚШ патенті 2010212218, 2010 ж.
  9. ^ Бонд Дж.К., Мартин Алонсо, Д. Ванг, Д, Уэст, Р.М., Дюмесик. Дж. (2010) отынды тасымалдау үшін g-валеролактонды сұйық алкандарға интегралды каталитикалық түрлендіру. Ғылым 1110-1114: Хубер, Г.В., Иборра, С, Корма, А. (2006) Биомассаның тасымалдау отындарының синтезі: химия, катализаторлар және инженерия. Химиялық шолулар, 106 (9), 4044-4098.
  10. ^ Гандини, А., Белгасем, Н.М. Прог. Полим. Ғылыми еңбек, 1997, 22, 1203-1379; Гандини, А., Сильвестр, AJD, Паскоал Нето, C. Соуса, A.F., Гомеш, М. Дж. Пол. Ғылыми еңбек: А бөлімі: Пол. Хим., 2009, 47, 295–298; Гандини, А.Пол. Хим. 1, 245-251.
  11. ^ а б c Константин, Дж.М., Хамфрис, Т.В. Ланге, Х.Б. Шоу, Д. және Вагнер, Дж.Р. (1963) АҚШ. Патент 3,080,279, 5 наурыз 1963 ж.
  12. ^ Tashiro, R және Pater RH 1996 ж. Кардиологиялық, церебро-тамырлы және альцгеймер аурулары мен депрессияны емдеу және емдеу әдістері. US5589182
  13. ^ Хауорт, В.Н., Хирст, Э.Л. Николсон, В.С. (1927) Дж. Хим. Soc. 1513.
  14. ^ Вольфром, М.Л., Уоллес, Е.Г., Меткалф, Э.А. (1942) Дж. Хим. Soc. 64, 265-269.