丙酮酸乙酯

丙酮酸乙酯(英文ethyl pyruvate)，分子式为CH3COCOOC2H5，又称2一氧代丙酸乙酯，常温下为无色透明液体，具有新鲜、甜润的花果香气，可用于苹果、柑橘、巧克力等香精的调配之中。丙酮酸乙酯是一种极其重要的有机合成中间体，在医药(合成噻咪药物)、农药(杜邦公司生产的除草剂、噻咪类杀菌剂)、食品（可用作保鲜剂、防腐剂等）、化妆品等行业有广泛的用途。
丙酮酸乙酯对抑制表皮中酪氨酶的形成具有良好的功效，因此可以阻止表皮黑色素的形成，美白皮肤。还可以作为一种高效的活性成分添加到空气清新剂中，能有效清除空气中的氨及甲硫醇，而且气味清新自然。丙酮酸乙酯在构成杂环化合物方面性能优越，是农药合成中难以替代的原料和中间体，它被广泛应用于杀菌剂和除草剂的合成，由丙酮酸乙酯合成的噁唑酮衍生物也是一种很好的杀菌剂，在5.0×10-4的浓度下即可有效抑制、杀死真菌。
丙酮酸是生产色氨酸、苯丙氨酸、蛋白糖和维生素B的主要原料，是生物合成 L-多巴的原料（多巴用来治疗帕金森综合症）是乙烯聚合物的起始剂，亦是制备谷物保护剂的原料。从丙酮酸出发合成了一种高效的除草剂，该除草剂选择性优良，对莎草、狗尾草等杂草除去效果良好，而对农作物则很安全。 作为饲料和食品添加剂，具有很好的防腐保鲜功能，目前国内少量用于饲料和果酒的保存中。丙酮酸乙酯本身具有特殊的香味，可以应用于香精、香料中，同时也是合成树脂和塑料的重要原料。丙酮酸酯类产品还可作为特种溶剂用于电子材料方面，在这方面的应用国外需求增加较快。GRAS(FEMA)。FEMA(mg/kg)：饮料50；冷饮20～150；糖果35；焙烤制品40。
适量为限(FDA，§172．515，2001)。丙酮酸甲酯为黄色透明液体，[CAS 600-22-6] b.p.134～137℃，n²⁰_D 1.4040，相对密度 1.130，溶于醇、酮等有机溶剂。
丙酮酸乙酯为黄色透明液体，b.p.144℃，n²⁰_D 1.4050，相对密度 1.060，微溶于水，与乙醇和乙醚相混溶，溶于多种有机溶剂。由乳酸乙酯用高锰酸钾氧化而得。丙酮酸乙酯是杀菌剂噻菌灵的中间体。可用于制造医药吲哚心安和农药噻菌灵等。同时是一种重要的医药和化工中间体,广泛应用于医药、农药、香精香料、食品添加剂、空气清新剂、精细化学品等行业。可用于合成心血管扩张剂等药物；也可用于美白和营养皮肤的化妆品，能够促进皮肤伤口愈合，预防和治疗以开裂、剥落和鳞化为特征的皮肤疾病；可用作空气清新剂中的高效活性成分，可以有效清除空气中的氨及甲硫醇；本身具有特殊的香味，因而可以应用于香精、香料中；也是合成树脂和塑料的重要原料。丙酮酸乙酯是丙酮酸的一种简单而稳定衍生物，丙酮酸乙酯的制备方法有以下几种。
乳酸乙酯气相氧化
乳酸乙酯气相氧化是在催化剂存在下进行，其中MoO₃作催化剂显示较其他金属氧化物的选择性要高，另外二元氧化物催化剂其中含有钼的氧化物如Fe₂O₃-MoO₃和TeO₂-MoO₃对合成丙酮酸酯具有很高的选择性(温度300℃，选择性超过90％)，如果用SnO₂-MoO₃为催化剂可以在较低的温度250℃下进行。SnO₂-MoO₃催化剂也可作为乳酸酯液相氧化的催化剂，反应温度130℃，反应时间3h，乳酸乙酯的转化率为38.4％，选择性为98.9％，生成丙酮酸乙酯。
乳酸乙酯液相氧化
乳酸乙酯在少量溴为催化剂的存在下液相氧化，用H₂O₂为氧化剂进行氧化，例如将50％H₂O₂滴加至搅拌并光照的含有乳酸乙酯、溴的二氯甲烷溶液中，反应温度25℃，H₂O₂滴加时间约1.5h，滴加完后再继续反应3h，该溶液用NaHCO₃中和并用Na₂SO₃溶液洗涤，破坏和去除过氧化乳酸乙酯，然后浓缩减压蒸馏得丙酮酸乙酯。
丙烯酸酯氧化
丙烯酸酯在Cr或V化合物催化剂存在下以H₂O₂氧化生成丙酮酸酯，如丙烯酸异丙酯在三乙酰乙酸铬存在下，在乙腈溶剂中搅拌加入H₂O₂，反应温度50℃，8h得到丙酮酸异丙酯，选择性为99.1％，转化率87.9％。又如丙烯酸甲酯在三乙酰乙酸铬或铬酸存在下加入三乙胺反应20h，温度40℃，选择性72％，转化率82％，得到丙酮酸甲酯。
另外，丙酮醛和甲醇在磷酸镍催化剂存在下气相反应，可得到丙酮酸甲酯。[1] 杨永泰,沈伟,徐华龙,等.乳酸乙酯催化氧化合成丙酮酸乙酯[J].复旦学报(自然科学版),1999,(06):701-704.DOI:10.15943/j.cnki.fdxb-jns.1999.06.022.
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