甘油磷酸钠的应用与合成

发布日期:2024/3/20 9:26:30

介绍

甘油磷酸钠，是一种白色或略带浅黄色的无定形粉末，具有引湿性，且易溶于水，不溶于乙醇。其分子式为C3H7Na2O6P。

甘油磷酸钠.jpg

图一甘油磷酸钠

应用

甘油磷酸钠可用作营养药。甘油磷酸钠是静脉磷补充剂，用以满足人体每天对磷的需要。磷参与骨质的形成，以磷脂形式参与细胞膜的组成，同时磷与许多代谢中的酶活性有关，在能量代谢中的作用至关重要。一般市场上所售卖的为α甘油磷酸钠和β甘油磷酸钠的混合物，但在人体代谢中起疗效的只有β甘油磷酸钠。

合成

以往合成的缺点

现有β甘油磷酸钠合成方法主要有以下3种：方法一：将α甘油磷酸钠通过葡萄糖磷酸转位酶催化，转化为β甘油磷酸钠；方法二：通过对甘油两个α位进行保护后，和氯化磷脂反应，再脱保护，得到；方法三：将甘油磷酸钠混合物通过柱重结晶分离得到。方法一原料较为昂贵，转化率较低，无法得到高纯度β甘油磷酸钠；方法二工艺路线较长涉及保护和脱保护，工序长，产品杂质较多，产率较低；方法三原料浪费较为严重，接近30～50％的α甘油磷酸钠滞留于柱子或母液中成为废弃物，溶剂用量大，液体固体废弃物较多。现有以下专利公开了制备β甘油磷酸钠的方法：

中国专利CN101575348A，提出采用经过α位保护的1,3二苄氧基‑2‑丙醇，为原料，与磷的氯化物进行反应后再脱保护得到甘油磷酸钠，该方法反应工序长，副产物多，脱保护用到钯炭催化加氢，对设备也要求高，最终产品纯度不高，反应路线如下：

甘油磷酸钠的合成.png

图二甘油磷酸钠的合成

中国专利CN101851252A,提出用磷酸、甘油和碳酸钠制备甘油磷酸钠，制备出的产品含β甘油磷酸钠只有50％，原料利用率低，产品纯度较低。中国专利CN105732700A，提出制备β甘油磷酸钠的方法重点在于纯化重结晶工艺，将α甘油磷酸钠分离并去除，会产生较多的三废和原料转化率不高。

新合成方法

为了克服现有生产工艺中原材料贵、原料利用率低及产品纯度低等缺陷，王作弟[1]提供了一种通过选用合理易得的起始物料，确保无需保护，脱保护的甘油磷酸钠的合成方法。

具体步骤如下：在1000ml圆底烧瓶中加入255.0(1.30mol)g浓盐酸，控制温度10℃缓慢滴加环氧氯丙烷100.0(1.08mol)g，滴加完，保温反应1h，用20％的氢氧化钠溶液调节pH＝3负压蒸馏至60℃，氮气卸压，加入20kg硫酸钠，搅拌1h，过滤得1,3二氯丙醇125.3(0.97mol)g黄色液体，可以直接用于下步反应。向含有125.3(0.97mol)g滤液的烧瓶中，加入磷酸二氢钠104.7(0.87mol)g缓慢升温到95℃，反应12h，缓慢加入100g纯化水，降温至50℃，缓慢滴加30％氢氧化钠溶液，控制温度60℃，保持pH＝11，反应3h，直至ph值不在变化，加入氧化镁60℃，保温2h，去除未反应完全的游离磷酸盐，结束后直接加入要用活性炭3g，计时1h，过滤至另一1000ml三口瓶中，负压蒸馏至甘油磷酸钠浓度70％，缓慢滴加600ml乙醇，析晶，降温至21℃，结晶10h，过滤，用200ml乙醇淋洗，干燥得白色固体205g，检测含量98.8％。

该方法中原料选择均为常见易得，无需进行保护脱保护，反应路线较短，反应单一，易于操作，后处理简单无需过多反应设备，对环境危害较小，通过蒸馏控制可以将产品制备成含5个结晶水的β甘油磷酸钠，稳定性好，易于运输和长时间保存，不会因为吸水导致含量变化，产品含量达到98.5％。