Metoximetylfurfural
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
Föredraget IUPAC-namn
5-[(metoxi)metyl]furan-2-karbaldehyd |
|
| Andra namn 5-metoximetylfurfural; Metoximetylfurfurol; 5-(metoximetyl)furan-2-karbaldehyd; 5-metoximetyl-2-furfural; 5-(metoximetyl)-2-furaldehyd
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.149.478 |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C7H8O3 _ _ _ _ _ | |
| Molar massa | 140,138 g-mol -1 |
| Utseende | Färglös vätska |
| Densitet | 1140 kg/m 3 |
| Smältpunkt | −8 °C (18 °F; 265 K) |
| Kokpunkt | 109 till 111 °C (228 till 232 °F; 382 till 384 K) vid 11-12 tor |
| Faror | |
| Arbetssäkerhet och hälsa (OHS/OSH): | |
|
Huvudsakliga faror
|
Hudirritation/hudsensibiliserande |
| Besläktade föreningar | |
|
Besläktade furan-2-karbaldehyder
|
Furfural Hydroximetylfurfural |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Metoximetylfurfural ( MMF eller 5-metoximetylfuran-2-karbaldehyd ) är en organisk förening som härrör från uttorkning av sockerarter och efterföljande företring med metanol . Denna färglösa vätska är löslig i ett brett spektrum av lösningsmedel inklusive lägre alkoholer. Molekylen är ett derivat av furan som innehåller både aldehyd och eter (metoximetyl) funktionella grupper. MMF har upptäckts i blad och rötter hos chilenska Jaborosa magellanica (Solanaceae). Den har en typisk lukt som tyder på maraschinokörsbär. MMF kan tillverkas av ett brett utbud av kolhydrathaltiga råvaror inklusive socker , stärkelse och cellulosa med en kemisk katalytisk process och är ett potentiellt " kolneutralt" råmaterial för bränslen och kemikalier.
Produktion
Relaterat till produktionen av furfural kan MMF framställas från C-6- sockerhexoser som glukos och fruktos . Det bildas genom dehydrering av hexoserna och efterföljande företring av hydroximetylfurfural (HMF). Redan 1936 patenterades en batchprocess för framställning av MMF och metyllevulinat . Bicker rapporterade första ordningens kinetik för uttorkning av fruktos, företring av HMF till MMF och bildning av biprodukter i metanol. Ett MMF-utbyte av 78 % vid 99 % omvandling erhölls vid 240°C och en uppehållstid på 2 s. Vid korta uppehållstider, speciellt vid lägre temperaturer, observerades betydande mängder HMF och mindre mängd MMF. Mängden MMF ökade med uppehållstiden till bekostnad av mängden HMF, vilket indikerar att MMF-bildning går genom HMF. Reaktioner i olika alkoholer av Brown et al. ledde till bildningen av lämplig HMF-eter och levulinsyraester. Ett antal primära och sekundära alkoholer testades, från metanol till 2-butanol. I metanol rapporterades ett utbyte av 43 % MMF i kombination med 47 % metyllevulinat. Garves har visat att även cellulosa effektivt bryts ned av alkoholer och starka syrakatalysatorer vid 180 °C till 200 °C inom några minuter. I metanol bildas metylglukosider , MMF och metyllevulinater plus metylformiater i på varandra följande reaktioner, åtföljda av vissa humusrester.
Används
Syntesen av nya biomassabaserade vinylpolymerer från 5-metoximetylfurfural som utgångsmaterial beskrevs av Yoshida. HMF och MMF är också nyckelmolekyler i omvandlingen av flytande biobränslen . HMF och MMF kan omvandlas till ett brett spektrum av mono- och dialkoximetyletrar. Föreningarna kan också omvandlas ytterligare till 2,5-dimetylfuran (DMF) och valerianbiobränslen . Oxidation av MMF resulterar i bildandet av 2,5-furandikarboxylsyra , som har föreslagits som ersättning för tereftalsyra för framställning av ett brett spektrum av plaster inklusive polyestrar och polyamider . De potentiella tillämpningarna av furanbaserade byggstenar för polymerapplikationer har granskats utförligt av Gandini. Patent har visat sig att MMF förhindrar tillväxten av svampar i läder, färger, livsmedel och tyger och att MMF som en del av ett mycket bredare spektrum av aktiva substanser är effektivt mot hjärt-, cerebrovaskulära och Alzheimers sjukdomar och depression. Tillsatsen av MMF och andra alkoximetylfurfuraler till en tobaksprodukt har patenterats eftersom det fungerar som en doft för att ge en söt smak i röken.
Som ingrediens i mat
Till skillnad från HMF har MMF inte hittats i någon större utsträckning i naturprodukter och i livsmedel . Podesta har dock visat att MMF är en beståndsdel av bladen och rötterna hos chilenska Jaborosa magellanica (Griseb.) Dusen (Solanaceae). MMF förekommer i koncentrationer av 5 mg MMF per kg torkade rötter och blad. Den fanns också som en komponent i rötterna av Asparagus cochinchinesis och Asparagus lucidus , men det antogs att A. lucidus- produkten hade bildats som en artefakt från fruktos under isoleringsprocessen. Tvärtom EMF, etanoletern av HMF kan hittas i många alkoholhaltiga drycker som öl och vin, särskilt de som fortfarande innehåller höga sockernivåer i slutet av jäsningen.
Giftighet
Det har hävdats att 5-metoximetyl-2-furaldehyd förhindrar tillväxt av svamp i läder, färger, livsmedel och tyger. Den första fasen av REACH -testningen har dock visat att det orala LD50-värdet av MMF i Wistar-råttor fastställdes till att överstiga 2000 mg/kg kroppsvikt. Enligt förordning (EG) nr 1272/2008 om klassificering, märkning och förpackning av ämnen och blandningar behöver MMF inte klassificeras och har inga obligatoriska märkningskrav för oral toxicitet. Man fann att MMF gav positiva resultat i hudirritationstestet och borde klassificeras som hudsensibiliserande.
Kvantifiering
MMF kan kvantifieras genom att använda både GC och HPLC . MMF kan rutinmässigt analyseras på en GC med till exempel en Varian VF-WAXms-kolonn med en temperaturprofil upp till 250˚C och FID-detektor . När den analyseras med HPLC kan den kvantifieras med UV . På bilden nedan visas UV-spektrumet. Toppmaximum i metanol är vid 279,5 nm ( molär extinktionskoefficient ε 13854 M −1 .cm −1 ).
IR-provet nedan registrerades på en Nicolet 6700 FT-IR vid rumstemperatur med användning av vätskefilmsproceduren (diamant ATR -cell) .
Historia
Den första publikationen om MMF är från 1927, av Haworth et al., där den observerades som en produkt av tetrametylfruktosdehydrering i ett försök att härleda sackarosstrukturen. Redan 1936 publicerades ett tyskt patent på framställning av MMF från fruktos. Det syntetiserades senare också av Wolfrom et al. från tetrametylglukosen. Båda substraten visade en effektiv omvandling till MMF under sura vattenförhållanden. De första anspråken på industriella tillämpningar uppstod på sextiotalet.