Cetona de la frambuesa: ¿Qué hace?

La cetona de la frambuesa (también conocida como Rubus Ketone) está presente de forma natural en el jugo de frambuesa, con una concentración de aproximadamente (0,1 — 0,2) − 10 − (−6). Es un componente aromático importanteAceite esencial de framframY es ampliamente utilizado a nivel nacional e internacional como una fragcon un aroma afrutado delicado [1]. Su nombre químico es 4-hidroxifenil-2-butanona, apareciendo como partículas lulusas o cristales blancos en forma de aguja. Tiene un punto de fusión de 83°C y un punto de ebullide 161°C (0,67 kPa), es soluble en alcoholes y aceites, y es prácticamente insoluble en agua.

La cetona de la frambuesa es utilizado ampliamente en laFormulación de saborizantes alimentariosEn la síntesis de fármacos [2-3], estimulantes [4-5], cosméticos [6-7], cigarrillos [8-9], colorantes y más. Además, la cetona de la frambuesa y sus derivados acetilo sirven como atrayentes de la mosca de la fruta [10-12], y pueden ser sintetizpara su uso como plaguicidas. Además, debido a la presencia de anillos aromáticos, grupos hidroxilo y grupos cetónicos en su estructura molecular, la cetona de la frambuesa presenta una actividad química única y sirve como un intermediario importante en productos químicos finos. La cetona de la frambuesa posee un valor económico significativo y ha llamado la atención en los últimos años, con la demanda aumentando anualmente.

1 síntesis de cetona de la frambuesa

En los últimos años, varios métodos de síntesis de la cetona de la frambuesa se han desarrollado, principalmente categorienMaterias primas naturales a base de extracciónMaterias primas petroquímicas y materias primas a base de materias primas.

1.1 extracción y síntesis de cetona de frambuesa de grado natural

Con el creciente énfasis en la protección del medio ambiente, el mercado internacional ha favorecido cada vez más los productos de fragancias naturales. Zhang Baotang et al. [13] usadoFrambuesas naturalesComo material de partida, seguido de la extracción, decoloración, concentración y purificación para obtener cetona de frambuesa de grado natural; Xu Dongqing et al. [14] utilizaron anetol natural y acetfermentcomo materiales de partida, obtenido cetona de frambuesa de grado natural a través de la reacción de Claisen-Schmidt, hidrogenación selectiva y desmetil, con un rendimiento total de 75,75% (calculado como aldehído de aní) y una pureza de 98,65%, con un aroma puro.

Gu Yun-Cui et al. [15] utiliza aldehído de anís natural como materia prima, condensada con acetproducida naturalmente a partir de la fermentación para obtener acetde anís, que luego se hidrogenó a acetde anís, y finalmente la acetde anís se sometió a la desmetilpara obtenerRaspberry Ketone natural. Se determinó que la pureza natural era superior al 98% usando el método de medición de isóisó¹ C. Adicionalmente, este método ha sido reportado en varias patentes [16-17]. En la actualidad, el proceso de síntesis de cetona de frambuesa de grado natural es relativamente maduro, pero es costoso y tiene bajo rendimiento, lo que limita su aplicación a productos de alta gama. Se necesita una mayor exploración de métodos de síntesis más rentables.

1.2 síntesis de cetona de frambuesa de grado petroquímico

Con el aumento anual enLa demanda mundial de cetona de la frambuesaY el suministro limitado y el alto costo de las materias primas cetona de frambuesa de grado natural, que no pueden satisfacer las necesidades de los consumidores comunes, la extracción de la planta no es económicamente viable; Sin embargo, la cetona de la frambuesa sintetizada a partir de materias primas petroquímicas, debido a sus abundantes fuentes de materias primas y bajo costo, es ampliamente utilizado en la formulación de fragancias cosméy en el sector agrícola. En la actualidad, la cetona de la frambuesa se sintetiza principalmente. Desde la perspectiva de los materiales de partida, la síntesis de cetona de la frambuesa de grado petroquímico incluye principalmente métodos que utilizan p-hidroxibenzaldehído y acetona como materias primas, fenol y 4-butanol-2-cetona como materias primas, y fenol y metil vincetona como materias primas.

1.2.1 utilizando p-hidroxibenzaldehído y acetona como materias primas

Ni Xia [18] estudió la síntesis de 4-hidroxifenil-3-buten-2-ona (rendimiento 88,4%) a través de la condensde Claisen-Schmidt bajo catálisis alcal, seguido por la optimización del proceso a través de experimentos ortogonales. Más hidrogenada bajo catálisis de paladio-carbono aCetona de la frambuesa(rendimiento del 84,0%); Chen Hualing [19] utilizó la solución de NaOH como catalizador de condensde Claisen-Schmidt para sintetizar 4-hidroxifenil-3-buten-2-ona, y luego utilizó 5% de Pd/C y formato de níquel como catalizadores para el segundo paso, produciendo cetona de la frambuesa en rendimientos de 72,55% y 65,7%, respectivamente.

Du Zhidai et al. [20] usaron experimentos ortogonpara estudiar las condiciones de reacción de condensde p-hidroxibenzaldehído con acetona, obteniendo las condiciones óptimas del proceso de la siguiente manera: la relación molar de los reactivos n (hidroxibenzaldehído) : n (acetona) : n (NaOH) = 1,0:25:25 (reaccionó a 30°C durante 5 horas), seguido por la reducción de hidrogenación convencional, destilación al vacío, y recristalización en un disolvente mezclado toObtener cetona de la frambuesa(61,8% de rendimiento); Tang Jian [21] utilizó hidroxibenzaldehído y acetona como materias primas, catalizada por NaOH en una reacción de condensde Claisen-Schmid, seguido de la reducción de la hidrogenación utilizando formato de níquel como catalizador, isopropanol como disolvente, y la reducción de hidrógeno para obtener cetona de frambuesa (rendimiento 42,0%).

1.2.2 utilización de fenol y 4-butanol-2-cetona como materias primas

Qi Shaohong [22] primero sintetizel intermediario 4-butanol-2-cetona utilizando acetona y formaldehído como materias primas, a continuación, utiliza ácido sulfúconcentrado como un catalizador para reaccionar con fenol, lo puri, y la cetona de frambuesa sintetizen dos pasos (rendimiento superior al 70%); Liu Hongxiang et al. [23] utilizado fenol y 4-butanol-2-cetona bajo la catálisis de un ácido sólido fuerte ácido para sintetizar la cetona de la frambuesa en un solo paso (rendimiento 92,5%, pureza 99%); Zhang Xiao et al. [24] primero usaron formaldehído y acetona como materias primas, KF/ al → O → como catalizador para sintetizar alcohol de butanona, luego reaccionó alcohol de butanona con fenol, y utilizó resina de intercambio iónico D218 como catalizador para sintetizarCetona de la frambuesa crudo(rendimiento 46.0%-71.0%).

Zhu Kai et al. [25] utilizaron un reactor de cama fija con el embalaje de acero inoxidable de -anillo, con formaldehído y acetona como materias primas y NaOH como un catalizador para sintetizar la butanona, a continuación, utiliza butanona y fenol como materias primas, empleado un reactor de lecho fluidizcon resina de intercambio iónico D218 como catalizador, para catalizar la síntesis de la cetona de la frambuesa; Qiu Guisheng et al. [26] usaron fenol y 4-hidroxi2-butanona como materias primas, realizaron una reacción de condensde Claisen-Schmidt para sintetizar 4-(4-hidroxifenil) -3-butene-2-ona, y luego se sometieron a una reacción de alquilación de Friedel-Crafts bajo catálisis a ácidoObtener cetona de la frambuesa.

1.2.3 utilización de fenol y metil vincetona como materias primas

Albertus et al. [27] utilizaron fenol y metil vincetona como materias primas, y bajo la acción de un catalizador ácido,fenolY metil vinilo cetona se sometió a una reacción de condenspara sintetizar la cetona de frambuesa; Guo Hui et al. [28] sintetizcetona de la frambuesa en condiciones de líquido iónico ácido, utilizando fenol y metil vincetona como materiales de partida, a través de una reacción de adición selectiva.

2 la detección de cetona de la frambuesa

Una amplia investigación se ha llevado a cabo sobre los métodos paraDetectar cetona de la frambuesa. Zhang Zhihong et al. [29] estableció un método espectrofotométrico para determinar la cetona de la frambuesa: la cetona de la frambuesa forma un complejo estable con Ni(NO -) -, con una relación de coordinación de 1:1 y una constante de coordinación de 8.520. La curva estándar sigue la ley de Lambert-Beer en el rango de (8.152-73.370) − 10 × (-6) mol/L, con un coeficiente de correlación de r = 0.9966, una tasa de recuperación de 102.80%, y la desviación estándar relativa (RSD) es 0.190%.

Xian Yunxia et al. [30] establecieron un método para determinar rápidamente y con precisión laContenido de cetona de la frambuesaUtilizando el método estándar interno de resonancia magnética nuclear: usando DMSO marcado con deuterio como el disolvente, ácido benzoico como el estándar interno, la medición de la temperatura de 25 °C y el escaneo de 32 veces, se recogieron los espectros de hidrógeno de resonancia magnética nuclear de la cetona de la frambuesa y la mezcla de ácido benzoico. Los picos de la señal de proten en los desplazamientos químicos − de 6,97 en la cetona de la frambuesa y 7,95 en el ácido benzoico se utilizaron como picos cuantitativos, la ecuación de regresión lineal para la relación de las áreas de pico y (as: Ar) a las relaciones de masa x (ms: mr) es y = 0,197x + 0,783, con un coeficiente de correlación r = 0,997. Aquí, como es el área integrada del pico cuantitativo de la muestra, Ar es el área integrada del pico cuantitativo del estándar interno, ms es la masa de la muestra, y mr es la masa de la sustancia estándar interna. El valor RSD para la repetibilidad del experimento de determinación del contenido es 0.47% (n = 6), el valor RSD para la estabilidad es 0.58%, y el valor RSD para la tasa de recuperación de muestras con espigas es 1.18%.

3 aplicaciones de Rubus fruticosus cetona

Con el desarrollo posterior de la Industria de especias y la industria de síntesis orgánica, el valor de investigación de la cetona de la frambuesa ha aumentado constantemente. Además de su uso como aspice, también tiene amplias aplicaciones en otros campos. Por ejemplo,Cetona de la frambuesa y ácido gálicoEpicatequina se utilizan como una nueva combinación de suplementos nutricionales, principalmente para el tratamiento o prevención de la obesidad o síntomas relacionados con la obesidad [31]; La cetona de la frambuesa puede ser sintetizen ractopamina, que sirve como un potente estimulante cardíaco para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca congestiva, la obesidad y la atrofia muscular [32]; Además, la cetona de la frambuesa ha sido estudiado para aplicaciones en la protección del medio ambiente [33] y los cigarrillos de estilo chino [34]. Con más investigación y mejora continua en el futuro, las áreas de aplicación de Raspberry Ketone seguirá creciendo.

4 conclusiones

En los últimos años, la demanda de cetona de frambuesa ha aumentado anualmente tanto a nivel nacional e internacional, mientras que la materia prima natural de la frambuesa es escasa y no se puede producir a gran escala. Cetona de la frambuesa sintetizada a partir de materias primas petroquímicas, debido a sus abundantes fuentes de materias primas y de buena calidad, tiene un valor económico significativo y ha atraído la atención generalizada. Actualmente, la producción industrial utiliza principalmente métodos que implican elSíntesis de cetona de frambuesa a partir de hidroxibenzaldehídoDe fenol y 4-butanol-2-cetona. Sin embargo, estos métodos implican el uso extensivo de álcalis y ácidos, la corrosión de los equipos y la contaminación ambiental, los problemas ambientales son preocupantes. En el método que utiliza fenol y metil vincetona como materias primas, la metil vincetona es inestable, propensa a la polimeri, y tiene bajo rendimiento. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos métodos verdes, ecológicos, eficientes en energía y de alto rendimiento para la cetona de la frambuesa es de gran importancia.

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