合成β-甘油磷酸的新方法

郭　峰

(上海石化工业学校，上海　201512)



·研究简报·

合成β-甘油磷酸的新方法

郭峰*

(上海石化工业学校，上海201512)

报道了一种合成β-甘油磷酸(β-3)的新方法。在相转移催化剂的作用下，环氧氯丙烷与苄醇反应制得1，3-二苄氧-2-丙醇(1); 1与五氧化二磷缩合后经氢化脱苄合成了β-3,纯度98%，总产率62%，其结构经31P NMR确证。并解释了脱苄反应过程中磷原子的邻位迁移现象。

环氧氯丙烷; 1,3-二苄氧基丙醇;β-甘油磷酸; 合成; 磷原子迁移

Viscontini M等[1]以甘油二乙酸酯为原料，依次经磷酸化和氢氧化钡水解反应首次合成了β-甘油磷酸(β-3, Chart 1)。但β-3含量较低，大部分产物为α-甘油磷酸(α-3, Chart 1)。由于α-3和β-3的溶解性和极性非常相似，分离难度大，因此通过该方法很难大规模合成β-3。

Chart 1

为提高β-3收率，降低成本，本文报道了一种合成β-3的新方法。在相转移催化剂[2]的作用下，环氧氯丙烷与苄醇反应制得1，3-二苄氧-2-丙醇(1); 1与五氧化二磷缩合后经氢化脱苄合成了β-3(Scheme 1), 纯度98%，总产率62%。并解释了脱苄反应过程中磷原子的邻位迁移现象。

Scheme 1

Scheme 2

1　实验部分

1.1仪器与试剂

Varian Mercury-300型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);薄层色谱[硅胶板GF254,展开剂：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=4 ∶1，减压蒸馏的油浴温度<170 ℃]。

所用试剂均为分析纯。

1.2合成

(1) 1的合成[3]

搅拌下，在三口烧瓶中加入苄醇216.3 g(2.0 mol), 四丁基碘化铵36.9 g(0.1 mol), 氢氧化钾84.2 g(1.5 mol)和水6 mL，缓慢滴加环氧氯丙烷38.9 mL(0.5 mol)，滴毕，于80 ℃反应48 h。冷却至室温，将反应液倾入冰水中，用二氯甲烷萃取，有机层依次用水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸除溶剂，残余物经减压蒸馏(160～165 ℃/0.399 KPa) 得淡黄色液体1 100 g，产率73%,纯度(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

冰水浴冷却下，在三口烧瓶中加入1 10 g(36.72 mmol)和无水二氯甲烷200 mL，搅拌使其溶解；分批加入五氧化二磷15 g(105.67 mmol)，加毕，反应10 min；加水25 mL，于室温反应0.5 h。加入乙酸乙酯200 mL，回流1 h。有机相用水洗涤，无水硫酸镁干燥得黄色黏稠液体2，产率85%;31P NMRδ: 1.096(s)。

(3) 3的合成

将2 10 g和混合溶剂[V(水) ∶V(乙醇)=95 ∶5]100 mL加至高压反应釜中，加入10%钯碳0.5 g，于30 ℃， 5 MPa下反应62 h。滤除催化剂，浓缩得白色固体粉末3 6.2 g，产率98%;31P NMRδ: 5.193(s)。

(1) 合成

2经氢化脱苄所得产物是α-3和β-3的混合物。这一结果我们在反应过程中通过取样测试磷谱的方法进行了验证。为提高β-3的产率，我们尝试了多种溶剂进行反应，结果见表1。由表1可见，以EtOH-H2O为溶剂，β-3产率最高。

表1　溶剂对β-3产率的影响

*η=α-3 ∶β-3; 参考文献[4]方法测定。

(2) P迁移机理

根据反应结果，我们提出了2氢化脱苄时，P迁移的可能机理(Scheme 2)： 2被氢化时，苄基是逐步脱去的。当其中一个苄基脱除时，形成的自由羟基立即与磷原子络合，形成两种过渡态(T1和T2)， T1和T2对应的中间产物可能包括四种分子。反应溶剂不同，α-3和β-3的比例不同。这可能T1和T2与溶剂的络合方式有关。

报道了一种高效合成β-甘油磷酸的新方法。该方法具有产率和纯度均较高(分别为62%和98%)，操作简便，绿色环保等优点。

致谢：感谢陈卫东先生、吴萍女士、黄宜君女士，葛秀文女士和段利枝女士对本文工作的支持。

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

[2]郑欣梅，齐彦兴. 手性相转移催化剂的合成及其在氨基酸烷基化反应中的应用[J].合成化学,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

上海邦佑实业有限公司资助项目

郭峰(1969-)，男，汉族，湖北监利人，博士，高级工程师，主要从事药物化学的研究。 E-mail: gfpharm@163.com

O622.3

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.08.15367