郭　峰

(上海石化工業(yè)學(xué)校，上?！?01512)

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·研究簡報·

合成β-甘油磷酸的新方法

郭峰*

(上海石化工業(yè)學(xué)校，上海201512)

報道了一種合成β-甘油磷酸(β-3)的新方法。在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，環(huán)氧氯丙烷與芐醇反應(yīng)制得1，3-二芐氧-2-丙醇(1); 1與五氧化二磷縮合后經(jīng)氫化脫芐合成了β-3,純度98%，總產(chǎn)率62%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)31P NMR確證。并解釋了脫芐反應(yīng)過程中磷原子的鄰位遷移現(xiàn)象。

環(huán)氧氯丙烷; 1,3-二芐氧基丙醇;β-甘油磷酸; 合成; 磷原子遷移

Viscontini M等[1]以甘油二乙酸酯為原料，依次經(jīng)磷酸化和氫氧化鋇水解反應(yīng)首次合成了β-甘油磷酸(β-3, Chart 1)。但β-3含量較低，大部分產(chǎn)物為α-甘油磷酸(α-3, Chart 1)。由于α-3和β-3的溶解性和極性非常相似，分離難度大，因此通過該方法很難大規(guī)模合成β-3。

Chart 1

為提高β-3收率，降低成本，本文報道了一種合成β-3的新方法。在相轉(zhuǎn)移催化劑[2]的作用下，環(huán)氧氯丙烷與芐醇反應(yīng)制得1，3-二芐氧-2-丙醇(1); 1與五氧化二磷縮合后經(jīng)氫化脫芐合成了β-3(Scheme 1), 純度98%，總產(chǎn)率62%。并解釋了脫芐反應(yīng)過程中磷原子的鄰位遷移現(xiàn)象。

Scheme 1

Scheme 2

1　實驗部分

1.1儀器與試劑

Varian Mercury-300型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));薄層色譜[硅膠板GF254,展開劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=4 ∶1，減壓蒸餾的油浴溫度<170 ℃]。

所用試劑均為分析純。

1.2合成

(1) 1的合成[3]

攪拌下，在三口燒瓶中加入芐醇216.3 g(2.0 mol), 四丁基碘化銨36.9 g(0.1 mol), 氫氧化鉀84.2 g(1.5 mol)和水6 mL，緩慢滴加環(huán)氧氯丙烷38.9 mL(0.5 mol)，滴畢，于80 ℃反應(yīng)48 h。冷卻至室溫，將反應(yīng)液傾入冰水中，用二氯甲烷萃取，有機層依次用水洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，殘余物經(jīng)減壓蒸餾(160～165 ℃/0.399 KPa) 得淡黃色液體1 100 g，產(chǎn)率73%,純度(GC)97.5%;1H NMRδ: 3.48～3.60(m, 4H), 3.99～4.05(m, 1H), 4.56(s, 4H, CH2in Bn), 7.28～7.35(m, 10H); MSm/z: 273{[M+H]+}。

(2) 2的合成

冰水浴冷卻下，在三口燒瓶中加入1 10 g(36.72 mmol)和無水二氯甲烷200 mL，攪拌使其溶解；分批加入五氧化二磷15 g(105.67 mmol)，加畢，反應(yīng)10 min；加水25 mL，于室溫反應(yīng)0.5 h。加入乙酸乙酯200 mL，回流1 h。有機相用水洗滌，無水硫酸鎂干燥得黃色黏稠液體2，產(chǎn)率85%;31P NMRδ: 1.096(s)。

(3) 3的合成

將2 10 g和混合溶劑[V(水) ∶V(乙醇)=95 ∶5]100 mL加至高壓反應(yīng)釜中，加入10%鈀碳0.5 g，于30 ℃， 5 MPa下反應(yīng)62 h。濾除催化劑，濃縮得白色固體粉末3 6.2 g，產(chǎn)率98%;31P NMRδ: 5.193(s)。

(1) 合成

2經(jīng)氫化脫芐所得產(chǎn)物是α-3和β-3的混合物。這一結(jié)果我們在反應(yīng)過程中通過取樣測試磷譜的方法進行了驗證。為提高β-3的產(chǎn)率，我們嘗試了多種溶劑進行反應(yīng)，結(jié)果見表1。由表1可見，以EtOH-H2O為溶劑，β-3產(chǎn)率最高。

表1　溶劑對β-3產(chǎn)率的影響

*η=α-3 ∶β-3; 參考文獻[4]方法測定。

(2) P遷移機理

根據(jù)反應(yīng)結(jié)果，我們提出了2氫化脫芐時，P遷移的可能機理(Scheme 2)： 2被氫化時，芐基是逐步脫去的。當(dāng)其中一個芐基脫除時，形成的自由羥基立即與磷原子絡(luò)合，形成兩種過渡態(tài)(T1和T2)， T1和T2對應(yīng)的中間產(chǎn)物可能包括四種分子。反應(yīng)溶劑不同，α-3和β-3的比例不同。這可能T1和T2與溶劑的絡(luò)合方式有關(guān)。

報道了一種高效合成β-甘油磷酸的新方法。該方法具有產(chǎn)率和純度均較高(分別為62%和98%)，操作簡便，綠色環(huán)保等優(yōu)點。

致謝：感謝陳衛(wèi)東先生、吳萍女士、黃宜君女士，葛秀文女士和段利枝女士對本文工作的支持。

[1]Viscontini M, Pudles J U, Zurich S. Synthesis ofβ-glycerophosphoric acid[J].Helvetica Chimica Acta 1950,33:594-595.

[2]鄭欣梅，齊彥興. 手性相轉(zhuǎn)移催化劑的合成及其在氨基酸烷基化反應(yīng)中的應(yīng)用[J].合成化學(xué),2014,22(2):148-152.

[3]Plusquellec D, Rollin P, Cassel S,etal. Original synthesis of linear,branched and cyclic oligoglycerol standards[J].Eur J Org Chem,2001,875-896.

[4]Handa Y, Matano K. Sensitive gas chromatographic determination of certain glycerophosphates by use of the flame photometric detector Application to glycerophospholipids[J].Journal of Chromatography,1981,206:387-391.

A New Route for Synthesis ofβ-Glycerophosphoric Acid

GUO Feng*

(Shanghai Petrochemical Academy, Shanghai 201512, China)

A new route for synthesis ofβ-glycerophosphoric acid(β-3) was reported. 1,3-Di-O-benzylglycerol(1) was prepared by the reaction of epichlorohydrin with benzyl alcohol along with PTC.β-3 was synthesized by condensation of 1 with phosphorus pentoxide, and thenO-debenzylation with total yield of 62% and purity of 98%. The structure was confirmed by31P NMR. Effect of the phosphorus atom transferred fromβ-position toα-position inO-debenzylation reaction was proposed.

epichlorohydrin; 1,3-di-O-Benzylglycerol;β-glycerophosphoric acid; synthesis; phosphorus atom transfer

2015-11-03;

2016-06-06

上海邦佑實業(yè)有限公司資助項目

郭峰(1969-)，男，漢族，湖北監(jiān)利人，博士，高級工程師，主要從事藥物化學(xué)的研究。 E-mail: gfpharm@163.com

O622.3

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.08.15367