以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸(盐)和葡萄糖酸(盐)的方法

摘要

一种以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸(盐)和葡萄糖酸(盐)的方法，(1)原料：使用碱式磷酸盐或者使用酸式磷酸盐和葡萄糖，水作溶剂；(2)施热：将混合液持续加热，温度≥100℃，气压≥0.01MPa，时间超过10分钟；(3)分离：加入分离剂，浓缩，分离，得到葡萄糖酸盐和次磷酸盐的粗品；(4)纯化：过滤，除去沉淀，即可得到葡萄糖酸；分离得到的次磷酸盐水溶液，加入能与次磷酸盐反应的气体或溶剂，过滤，除去沉淀，即可得到次磷酸；(5)制备次磷酸盐：次磷酸与碱性氧化物或氢氧化物反应即可制得次磷酸盐；(6)制备葡萄糖酸盐：葡萄糖酸与碱性氧化物反应或与氢氧化物反应即可制得葡萄糖酸盐。本发明生产工艺环保无害、原料易得、成本低、产量大、周期短、安全。

说明书

技术领域

本发明涉及医药化工制造领域，尤其涉及一种以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸(盐)和葡萄糖酸(盐)的方法。

背景技术

以前次磷酸的制备，是将白磷溶于氢氧化钡溶液中，然后用硫酸除钡离子，得到次磷酸，同时产生磷化氢废气。或由磷化氢与碘反应制得。黄磷易燃，钡为稀有金属，硫酸具有强烈的腐蚀性，磷化氢易爆，碘也是具有很强的腐蚀性。存在着严重的生产安全隐患，威胁着劳动者人身安全。

葡萄糖酸的制备，由葡萄糖经过空气氧化法或生物发酵法制得。这种方法生产的葡萄糖酸，生产周期长，工艺复杂，产量低。

次磷酸的用途：是制造医药、制冷剂、次磷酸钠等的材料。

次磷酸盐的用途：①.化学镀剂：经过化学镀的金属表层具有耐腐耐磨，均匀密致，牢固的磷合镍金镀层，可以替不锈钢材料，广泛应用与电子，机械，石油，化工，航空，航海，食品，医药等行业；②.使塑料，陶瓷，玻璃，石英等非金属材料表面金属化；③.水处理，制备各种工业防腐剂及油田阻垢剂；④.食品，工业锅炉水添加剂；⑤.可用作化学反应的催化剂，稳定剂；⑥.可用作抗氧剂；⑦防脱色剂；⑧分散剂；⑨纺织及医药等行业。

葡萄糖酸(盐)是重要的缓凝剂，在工业建筑中是不可或缺的材料。除在大跨度高架桥等预应力混凝土和大坝混凝土中使用外，还用于填实灌浆施工法或管道施工法的水下混凝土施工，以及用于滑膜施工的混凝土，在硫化或泵送混凝土中加入葡萄糖酸(盐)是减轻或拟制高效减水剂所引起混凝土塌落度损失的有效措施之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用环保无害、原料易得、成本低、产量大、周期短、安全的生产工艺制备次磷酸(盐)和葡萄糖酸(盐)的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸或次磷酸盐和葡萄糖酸或葡萄糖酸盐的方法，其特征是：

(1)原料：使用碱式磷酸盐和葡萄糖，水作溶剂，前者加入量要大于后者；或者使用酸式磷酸盐和葡萄糖，水作溶剂，加入碱，使溶液的pH＞7；

(2)施热：将混合液持续加热，温度≥100℃，气压≥0.01MPa，时间超过10分钟；

(3)分离：加入分离剂，使之分别与葡萄糖酸和次磷酸反应生成易于分离的葡萄糖酸盐和次磷酸盐；浓缩，分离，得到葡萄糖酸盐和次磷酸盐的粗品；

(4)纯化：分离得到的葡萄糖酸盐粗品，溶于水中，加入能与葡萄糖酸盐反应的气体或溶剂，过滤，除去沉淀，即可得到葡萄糖酸；分离得到的次磷酸盐水溶液，加入能与次磷酸盐反应的气体或溶剂，过滤，除去沉淀，即可得到次磷酸；

(5)制备次磷酸盐：次磷酸与碱性氧化物或氢氧化物反应即可制得次磷酸盐；

(6)制备葡萄糖酸盐：葡萄糖酸与碱性氧化物反应或与氢氧化物反应即可制得葡萄糖酸盐。

根据所述的以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸或次磷酸盐和葡萄糖酸或葡萄糖酸盐的方法，其特征是：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(Na₂HPO₄.12H₂O)716g、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180g，盛于耐高温的玻璃容器中；②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃、0.135Mpa，持续30min；③向加温后的混合液中在80℃～100℃加入252g氧化钙(CaO)，在80℃～100℃过滤除去沉淀；④在100℃下加热浓缩，获得葡萄糖酸钙沉淀；⑤将沉淀加入1L纯水中，加热至80℃～100℃，使沉淀溶解；在70℃～100℃，通入CO₂气体，过滤除去沉淀，即可得到高纯的葡萄糖酸；⑥向获得的葡萄糖酸溶液中，加入碱性氧化物：56g氧化钙或81g氧化锌和氢氧化物：40g氢氧化钠或56g氢氧化钾，即可得到高纯的葡萄糖酸盐。

根据所述的以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸或次磷酸盐和葡萄糖酸或葡萄糖酸盐的方法，其特征是：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(KH₂PO₄)136克、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180克，加入烧碱40g(NaOH)，使溶液的pH＞8；②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃、0.135Mpa，持续30min；③向加温后的混合液中在80℃～100℃加入252g氧化钙，在80℃～100℃过滤除去沉淀；④在100℃下加热浓缩，获得葡萄糖酸钙沉淀；⑤将沉淀加入1L纯水中，加热至80℃～100℃，使沉淀溶解；在70℃～100℃，通入CO₂气体，过滤除去沉淀，即可得到高纯的葡萄糖酸；⑥向获得的葡萄糖酸溶液中，加入碱性氧化物：56g氧化钙或81g氧化锌和氢氧化物：40g氢氧化钠或56g氢氧化钾，即可得到高纯的葡萄糖酸盐。

根据所述的以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸或次磷酸盐和葡萄糖酸或葡萄糖酸盐的方法，其特征是：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(Na₂HPO₄.12H₂O)716g、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180g，盛于耐高温的玻璃容器中；②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃、0.135Mpa，持续30min；③向加温后的混合液中在80℃～100℃加入252g氧化钙(CaO)，在80℃～100℃过滤除去沉淀；④在100℃下加热浓缩，待沉淀生成后，在80℃～100℃过滤，除去沉淀，得到次磷酸钙水溶液；⑤在80℃～100℃下向溶液中通入CO₂气体，除去沉淀，即可得到高纯的次磷酸；⑥向制得的次磷酸溶液中加入碱性氧化物：56g氧化钙或81g氧化锌和氢氧化物：40g氢氧化钠或56g氢氧化钾，即可得到次磷酸盐。

根据所述的以葡萄糖磷酸盐为原料制备次磷酸或次磷酸盐和葡萄糖酸或葡萄糖酸盐的方法，其特征是：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(KH₂PO₄)136克、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180克，加入烧碱40g(NaOH)，使溶液的pH＞8；②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃、0.135Mpa，持续30min；③向加温后的混合液中在80℃～100℃加入252g氧化钙(CaO)，在80℃～100℃过滤除去沉淀；④在100℃下加热浓缩，待沉淀生成后，在80℃～100℃过滤，除去沉淀，得到次磷酸钙水溶液；⑤在80℃～100℃下向溶液中通入CO₂气体，除去沉淀，即可得到高纯的次磷酸；⑥向制得的次磷酸溶液中加入碱性氧化物：56g氧化钙或81g氧化锌和氢氧化物：40g氢氧化钠或56g氢氧化钾，即可得到次磷酸盐。

本发明的有益效果：

(1)本法所使用的原材料易得，成本低，安全，环保：葡萄糖、磷酸盐广泛存在于自然界，易于获得。价格低廉。在常温常压条件下，不需要特殊处理，易于保存。不然烧、不爆炸、不腐蚀，对人体、对环境无危害。

(2)反应条件：易于控制，使用一般容器，即可维持温度。也可使用加热加压设备，这种设备我国大量生产，也易于购买。

(3)易于分离提纯：加入一种分离剂就能将葡萄糖酸和次磷酸分离和提纯。容易过滤分离。

(4)这种生产流程安全：整个生产过程未使用易燃易爆物品，保证了人身安全。生产产物可以重复利用，不对环境构成危害。

(5)本法制备的次磷酸(盐)和葡萄糖酸(盐)不仅是紧俏商品，也是重要的战略物资。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

(一)本发明原理：葡萄糖与磷酸盐的混合水溶液在碱性条件下，经过加热作用，生成次磷酸和葡萄糖酸。然后在分离剂的作用下，经过分离，纯化，制备高纯的葡萄糖酸(盐)和次磷酸(盐)。

(二)本发明生产方法：

(1)原料：使用碱式磷酸盐和葡萄糖，水作溶剂，前者加入量要大于后者；或者使用酸式磷酸盐和葡萄糖，水作溶剂，加入碱，使溶液的pH＞7。

(2)施热：将混合液持续加热，温度≥100℃，气压≥0.01MPa，时间超过10分钟。

(3)分离：加入分离剂，使之分别与葡萄糖酸和次磷酸反应生成易于分离的葡萄糖酸盐和次磷酸盐。浓缩，分离，得到葡萄糖酸盐和次磷酸盐的粗品。

(4)纯化：分离得到的葡萄糖酸盐粗品，溶于水中，加入能与葡萄糖酸盐反应的气体或溶剂，过滤，除去沉淀，即可得到葡萄糖酸；分离得到的次磷酸盐水溶液，加入能与次磷酸盐反应的气体或溶剂，过滤，除去沉淀，即可得到次磷酸。

(5)制备次磷酸盐：次磷酸与碱性氧化物或氢氧化物反应即可制得次磷酸盐。

(6)制备葡萄糖酸盐：葡萄糖酸与碱性氧化物反应或与氢氧化物反应即可制得各种葡萄糖酸盐。

(一)葡萄糖酸(盐)的制备：

实施例(1)：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(Na₂HPO₄.12H₂O)716g、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180g，盛于耐高温的玻璃容器中。②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃(0.135MPa)，持续30min.③向加温后的混合液中趁热(80℃～100℃)加入252g氧化钙(CaO)，趁热(80℃～100℃)过滤除去沉淀。④在100℃下加热浓缩，获得葡萄糖酸钙沉淀。⑤将沉淀加入1L纯水中，加热(80℃～100℃)，使沉淀溶解。趁热(70℃～100℃)，通入CO₂气体，过滤除去沉淀，即可得到高纯的葡萄糖酸。⑥向获得的葡萄糖酸溶液中，加入各种碱性氧化物(56g氧化钙或81g氧化锌等)和氢氧化物(40g氢氧化钠或56g氢氧化钾等)，即可得到高纯的葡萄糖酸盐。

实施例(2)：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(KH₂PO₄)136克、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180克，加入烧碱40g(NaOH)，使溶液的pH＞8。②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃(0.135MPa)，持续30min.③向加温后的混合液中趁热(80℃～100℃)加入252g氧化钙，趁热(80℃～100℃)过滤除去沉淀。④在100℃下加热浓缩，获得葡萄糖酸钙沉淀。⑤将沉淀加入1L纯水中，加热(80℃～100℃)，使沉淀溶解。趁热(70℃～100℃)，通入CO₂气体，过滤除去沉淀，即可得到高纯的葡萄糖酸。⑥向获得的葡萄糖酸溶液中，加入各种碱性氧化物(56g氧化钙或81g氧化锌等)和氢氧化物(40g氢氧化钠或56g氢氧化钾等)，即可得到高纯的葡萄糖酸盐。

(二)次磷酸(盐)的制备：

实施例(1)：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(Na₂HPO₄.12H₂O)716g、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180g，盛于耐高温的玻璃容器中。②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃(0.135MPa)，持续30min.③向加温后的混合液中趁热(80℃～100℃)加入252g氧化钙(CaO)，趁热(80℃～100℃)过滤除去沉淀。④在100℃下加热浓缩，待沉淀生成后，趁热(80℃～100℃)过滤，除去沉淀，得到次磷酸钙水溶液。⑤趁热(80℃～100℃)下向溶液中通入CO₂气体，除去沉淀，即可得到高纯的次磷酸。⑥向制得的次磷酸溶液中加入各种碱性氧化物(56g氧化钙或81g氧化锌等)和氢氧化物(40g氢氧化钠或56g氢氧化钾等)，即可得到次磷酸盐。

实施例(2)：

①按1升水中加入磷酸氢二钠(KH₂PO₄)136克、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)180克，加入烧碱40g(NaOH)，使溶液的pH＞8。②将制备的混合液置于高压蒸汽锅中，使压力升至125℃(0.135MPa)，持续30min.③向加温后的混合液中趁热(80℃～100℃)加入252g氧化钙(CaO)，趁热(80℃～100℃)过滤除去沉淀。④在100℃下加热浓缩，待沉淀生成后，趁热(80℃～100℃)过滤，除去沉淀，得到次磷酸钙水溶液。⑤趁热(80℃～100℃)下向溶液中通入CO₂气体，除去沉淀，即可得到高纯的次磷酸。⑥向制得的次磷酸溶液中加入各种碱性氧化物(56g氧化钙或81g氧化锌等)和氢氧化物(40g氢氧化钠或56g氢氧化钾等)，即可得到次磷酸盐。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。