CN105732700B - 一种制备β‑甘油磷酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备β‑甘油磷酸钠的方法,包括如下步骤:a)酯化、环合:将甘油和无机磷酸盐混合物升温至120~150℃反应120~168小时;b)水解:加入适量的水和30%的氢氧化钠溶液,反应液升温反应8~20小时,取样检测溶液的无机磷含量,根据检测的无机磷含量加入适量的氧化镁,搅拌3~5小时,过滤;c)析晶:滤液降温至20~30℃滴加乙醇,再降温至0~5℃析晶12~28小时,过滤,固体用乙醇洗涤,得到粗品;d)精制:将上面得到的粗品用水溶解,在20~30℃滴加乙醇或甲醇,再降温至0~5℃,析晶12~28小时,过滤,洗涤得到一次精制湿品。
Description
技术领域
本发明涉及本发明是一种β-甘油磷酸钠的制备方法,属于医药及其中间体技术领域。
背景技术
甘油磷酸钠(含α-和β-两种异构体)是补磷药,但有效成分为β-甘油磷酸钠,由于目前生产的产品都是混合物,单一的β-甘油磷酸钠的合成文献报道的虽然较多,但都比较复杂。总的来说主要有以下两种。第一种是采用α-甘油磷酸在葡萄糖磷酸转位酶的催化下转化为β-甘油磷酸。另一种是β-甘油磷酸合成最常见的方法,就是先将α-位的两个醇羟基先保护,再和氯化磷酸酯反应,最后脱保护得到β-甘油磷酸,该工艺可采用不同的保护基来保护α-羟基,因此具体的反应也会不一样,但该方法需要上保护和脱保护,工艺路线长,收率低。
方法一:
方法二:
从上面的两种合成β-甘油磷酸钠的方法看,方法一是酶催化转化,用到的α-甘油磷酸钠和磷酸转移酶,两种原料成本都较高,且反应转化不完全,纯化过程要进行脱酶,产品中有可能有蛋白质残留。方法二反应步骤多,操作繁琐,总收率不高。我们在大量的实验基础上发明了一种方法简单,原料易得,成本低,适合于工业化生产β-甘油磷酸钠的方法。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的上述不足,本发明的目的是提供一种工艺成本低,操作方法简单可控合成β-甘油磷酸钠的方法的工艺。
技术方案:一种制备β-甘油磷酸钠的方法,反应方程式如下:
包括如下步骤:
a)酯化、环合:将甘油和无机磷酸盐混合物升温至120~150℃反应120~168小时;
b)水解:加入适量的水和氢氧化钠溶液,反应液升温反应8~20小时,取样检测溶液的无机磷含量,根据检测的无机磷含量加入适量的氧化镁,搅拌3~5小时,过滤;
c)析晶:滤液降温至20~30℃滴加乙醇,再降温至0~5℃析晶12~28小时,过滤,固体用乙醇洗涤,得到粗品;
d)精制:将上面得到的粗品用水溶解,在20~30℃滴加乙醇或甲醇,再降温至0~5℃,析晶12~28小时,过滤,洗涤得到一次精制湿品;
e)将一次精制湿品再用水溶解,加入乙醇或甲醇,降温0~5℃,析晶5~12小时,过滤,得到β甘油磷酸钠湿品;重复该步操作,取样检测,阴离子色谱柱分离两种异构体,β异构体含量≥99.5%,干燥,得到β-甘油磷酸钠。
作为优选,所述的无机磷酸盐可以是无水磷酸二氢钠或含结晶水的磷酸二氢钠。
作为优选,所述的氢氧化钠溶液浓度为30%。
本发明的有益技术效果:本发明是一种合成β-甘油磷酸钠的方法,可以采用甘油和磷酸盐反应先生成α-和β-甘油磷酸(钠),再进一步反应生成五元环内酯,水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,通过多次精制得到高纯度的β-甘油磷酸钠,母液中的α-和β-甘油磷酸钠,又可以通过反应进一步转化为β-甘油磷酸,总收率达到80%以上。本发明制备一种β-甘油磷酸钠的核心是将α-和β-甘油磷酸钠在高温,长时间反应生成五元环内酯,水解开环得到以β-甘油磷酸钠为主的反应液,再多次精制后得到高纯度的β-甘油磷酸钠。通过该方法制备的高纯度β-甘油磷酸钠的含水量在25%-35%之间。
该工艺的原理是先将原料在一定条件下反应生成α-甘油磷酸钠和β-甘油磷酸钠,再进行分子内脱水生成内酯,由于五元环内酯的稳定性远比六元环好,分子的能量更低,所以反应几乎是生成以五元环内酯产物,六元环产物极少。在碱水水解时,可以从α-位酯键和β-位酯键两个方向进行水解,但由于α-位更容易水解,导致生成β-甘油磷酸的量远远大于α-甘油磷酸的量。
对于最终产品中α-和β-甘油磷酸酯的比例可以通过内酯化的程度来控制,而内酯化程度越高,最终水解液中的β-甘油磷酸钠的比例越高。我们通过阴离子液相柱可以将α-甘油磷酸钠,β-甘油磷酸钠,五元环磷酸酯钠,六元环磷酸酯钠以及其它的杂质分开,通过HPLC监控反应进程决定酯化和水解的终点。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述发明,应理解,这些实施例仅用于说明发明,而不用于限制发明的范围。
实施例1:
一种β-甘油磷酸钠的制备方法:
(1)成盐、酯化
向反应瓶中依次投入磷酸二氢钠(二水)156g,甘油276g,油浴下使反应液温度控制在120~125℃酯化反应168小时,反应完后加入200g饮用水稀释。
(2)水解
取上批酯化液加入160g、30%氢氧化钠溶液升温至100~105℃回流8小时,甘油磷酸五元环内酯水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,水解完后根据检测游离磷酸盐的含量,加入2g氧化镁,搅拌反应4小时,过滤。
(3)粗品的制备与精制
控制20~25℃下向滤液中滴加1000g乙醇,大约30分钟滴完,最后降温至0~5℃保温析晶12小时,将所得物料经过滤得到约313g粗湿品。向粗品中加入400g纯化水,充分溶解后加入3g 767#活性炭脱色,在20~25℃下向脱色后的溶液中滴加800g乙醇,大约20分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶12小时,过滤得到约226g一次精制湿品。
向一次精制品中加入250g纯化水,完全溶解后控温20~25℃下滴加500g乙醇,大约20分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶5小时,过滤得到176g二次精制湿品。
向二次精制品中加入200g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加400g乙醇,过滤经干燥后得到137g β-甘油磷酸钠(含结晶水)取样检测β异构体含量99.5%,总收率约为44%(折去水分)。
实施例2:
一种β-甘油磷酸钠的制备方法:
(1)酯化
向反应瓶中依次投入磷酸二氢钠(二水)156g,甘油184g,油浴下使反应温度控制在145~150℃酯化反应168小时,反应完后加入200g饮用水稀释。
(2)水解
取上批酯化液加入150g、30%氢氧化钠溶液升温至100~105℃回流20小时,甘油磷酸五元环内酯水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,水解完后根据检测游离磷酸盐的含量,加入3.5g氧化镁,搅拌反应3小时,过滤。
(3)粗品的制备与精制
控制25~30℃下向滤液中滴加1000g乙醇,大约35分钟滴完,最后降温至0~5℃保温析晶28小时,将所得物料经过滤得到约320g粗湿品。向粗品中加入400g纯化水,充分溶解后加入3g 767#活性炭脱色,在25~30℃下向脱色后的溶液中滴加800g乙醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶28小时,过滤得到约245g一次精制湿品。
向一次精制品中加入300g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加600g乙醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶12小时,过滤得到178g二次精制湿品。
向二次精制品中加入200g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加400g乙醇,过滤经干燥后得到125g β-甘油磷酸钠(含结晶水)取样检测β异构体含量99.8%,总收率约为41%(折去水分)。
实施例3:
一种β-甘油磷酸钠的制备方法:
(1)成盐、酯化
向反应瓶中依次投入无水磷酸二氢钠120g,甘油276g,油浴下使反应温度控制在125~130℃酯化反应168小时,反应完后加入200g饮用水稀释。
(2)水解
取上批酯化液加入160g、30%氢氧化钠溶液升温至100~105℃回流20小时,甘油磷酸五元环内酯水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,水解完后根据检测游离磷酸盐的含量,加入2.5g氧化镁,搅拌反应4小时,过滤。
(3)粗品的制备与精制
控制20~25℃下向滤液中滴加1000g甲醇,大约32分钟滴完,最后降温至0~5℃保温析晶20小时,将所得物料经过滤得到约280g粗湿品。向粗品中加入280g纯化水,充分溶解后加入3g 767#活性炭脱色,在25~30℃下向脱色后的溶液中滴加800g甲醇,大约20分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶20小时,过滤得到约210g一次精制湿品。
向一次精制品中加入200g纯化水,完全溶解后控温20~25℃下滴加600g甲醇,大约30分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶10小时,过滤得到160g二次精制湿品。
向二次精制品中加入160g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加450g甲醇,过滤经干燥后得到120g β-甘油磷酸钠(含结晶水)取样检测β异构体含量99.8%,总收率约为39%(折去水分)。
实施例4:
β-甘油磷酸钠的制备方法:
(1)酯化
向反应瓶中依次投入无水磷酸二氢钠120 g,甘油184g,油浴下使反应温度控制在120~125℃酯化反应120小时,反应完后加入200g饮用水稀释。
(2)水解
取上批酯化液加入140g 30%氢氧化钠溶液升温至100~105℃回流20小时,甘油磷酸五元环内酯水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,水解完后根据检测游离磷酸盐的含量,加入2g氧化镁,搅拌反应5小时,过滤。
(3)粗品的制备与精制
控制20~25℃下向滤液中滴加1000g乙醇,大约30分钟滴完,最后降温至0~5℃保温析晶25小时,将所得物料经过滤得到338g粗湿品。向粗品中加入400g纯化水,充分溶解后加入3g 767#活性炭脱色,在20~25℃下向脱色后的溶液中滴加1000g乙醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶25小时,过滤得到约265g一次精制湿品。
向一次精制品中加入300g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加800g乙醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶8小时,过滤得到192g二次精制湿品。
向二次精制品中加入200g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加400 g乙醇,过滤,干燥后得到148g β-甘油磷酸钠(含结晶水)取样检测β异构体含量99.8%,总收率为48%(折去水分)。
实施例5:
(1)酯化
向反应瓶中依次投入无水磷酸二氢钠120g,甘油460g,油浴下使反应温度控制在130~135℃酯化反应150小时,反应完后加入250g饮用水稀释。
(2)水解
取上批酯化液加入150 g 30%氢氧化钠溶液升温至100~105℃回流8小时,甘油磷酸五元环内酯水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,水解完后根据检测游离磷酸盐的含量,加入1.8g氧化镁,搅拌反应5小时,过滤。
(3)粗品的制备和精制
控制20~25℃下向滤液中滴加800g乙醇,大约20分钟滴完,最后降温至0~5℃保温析晶15小时,将所得物料经过滤得到305g粗湿品。向粗品中加入300g纯化水,充分溶解后在20~25℃下向溶液中滴加900g乙醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶25小时,过滤得到约260g一次精制湿品。
向一次精制品中加入250g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加700g乙醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶8小时,过滤得到215g二次次精制湿品。
向二次精制品中加入200g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加500 g乙醇,过滤经干燥后得到148g β-甘油磷酸钠(含结晶水)取样检测β异构体含量99.7%,总收率为48%(折去水分)。
实施例6:
(1)酯化
向反应瓶中依次投入磷酸二氢钠(二水)156g,甘油368g,油浴下使反应温度控制在140~145℃酯化反应140小时,反应完后加入200g饮用水稀释。
(2)水解
取上批酯化液加入135g 30%氢氧化钠溶液升温至100~105℃回流20小时,甘油磷酸五元环内酯水解后得到以β-甘油磷酸钠为主的产物,水解完后根据检测游离磷酸盐的含量,加入1.2g氧化镁,搅拌反应4小时,过滤。
(3)粗品的制备和精制
控制20~25℃下向滤液中滴加1000g甲醇,大约30分钟滴完,最后降温至0~5℃保温析晶20小时,将所得物料经过滤得到280g粗湿品。向粗品中加入290g纯化水,充分溶解后在20~25℃下向溶液中滴加900g甲醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶25小时,过滤得到约198g一次精制湿品。
向一次精制品中加入200g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加600g甲醇,大约25分钟滴完,然后降温至0~5℃保温析晶12小时,过滤得到148g二次精制湿品。
向二次精制品中加入150g纯化水,完全溶解后控温25~30℃下滴加450g甲醇,过滤经干燥后得到108g β-甘油磷酸钠(含结晶水)取样检测β异构体含量≥99.5%,总收率为35%。
Claims (3)
1.一种制备β-甘油磷酸钠的方法,其特征在于:采用如下的合成路线:
包括如下步骤:
a)酯化、环合:将甘油和无机磷酸盐混合物升温至120~150℃反应120~168小时,先生成少量产物β-甘油磷酸钠和主导产物α-甘油磷酸钠,然后生成主导产物五元环甘油磷酸钠和少量产物六元环甘油磷酸钠;
b)水解:加入适量的水和氢氧化钠溶液,反应液升温至100-110℃,反应8~20小时,生成主要产物β-甘油磷酸钠和次要产物α-甘油磷酸钠;取样检测溶液的无机磷含量,根据检测的无机磷含量加入适量的氧化镁,搅拌3~5小时,过滤;
c)析晶:滤液降温至20~30℃滴加乙醇,再降温至0~5℃析晶12~28小时,过滤,固体用乙醇洗涤,得到β-甘油磷酸钠粗品;
d)精制:将上面得到的粗品用水溶解,在20~30℃滴加乙醇或甲醇,再降温至0~5℃,析晶12~28小时,过滤,洗涤得到β-甘油磷酸钠一次精制湿品;
将一次精制湿品再用水溶解,加入乙醇或甲醇,降温0~5℃,析晶5~12小时,过滤,得到β甘油磷酸钠湿品;重复该步操作,取样检测,阴离子色谱柱分离两种异构体,干燥,得到β-甘油磷酸钠。
2.一种如权利要求1所述制备β-甘油磷酸钠的方法,其特征在于:所述的无机磷酸盐可以是无水磷酸二氢钠或含结晶水的磷酸二氢钠。
3.一种如权利要求1所述制备β-甘油磷酸钠的方法,其特征在于:所述的氢氧化钠溶液的浓度为30%。
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