前言
葡萄醣庚酸鈉是一種七元糖酸的鈉鹽,目前市場(chǎng)上銷售的葡萄醣庚酸鈉產(chǎn)品多為深琥珀色或棕紅色的有輕微氨氣味的透明溶液,固含量35%~40%，密度1.20~1.28g·cm-3。也有少量黃白色或淺棕黃色的無(wú)臭微細(xì)結(jié)晶狀葡萄醣庚酸鈉干粉出售。品質(zhì)良好的葡萄醣庚酸鈉結(jié)晶干粉因生產(chǎn)工藝制約而相對(duì)少見(jiàn)。國(guó)際上大的生產(chǎn)商有Milport Akzo和Lyndal等化工公司,國(guó)內(nèi)則鮮見(jiàn)有關(guān)葡萄醣庚酸鈉合成研究和工業(yè)生產(chǎn)的報(bào)道。
理化性質(zhì)
葡萄醣庚酸鈉分為α-D-葡庚糖酸鈉和β-D-葡庚糖酸鈉兩種異構(gòu)體，純的α型和型葡萄醣庚酸鈉晶體為稍帶淺黃的白色無(wú)臭微細(xì)結(jié)晶,含有雜質(zhì)時(shí)通常呈深琥珀色或棕紅色。α型結(jié)晶受熱至161℃時(shí)分解,其10%水溶液的旋光度為[a]D206.06。葡萄醣庚酸鈉的α型和β型結(jié)晶在常溫常壓下均具有良好的水溶性,其水溶液為淺黃色透明溶液,室溫下密封貯存可保持穩(wěn)定。葡萄醣庚酸鈉的獨(dú)特性質(zhì)在于其優(yōu)異的螯合能力。
作為一種多價(jià)螯合劑,相同條件下其螯合能力是常見(jiàn)整合劑葡萄糖酸鈉和EDTA的2~3倍。尤其是在強(qiáng)堿介質(zhì)中用作螯合劑時(shí),葡萄醣庚酸鈉的溶解性和穩(wěn)定性大大優(yōu)于葡萄糖酸鈉和EDTA。此外，葡萄醣庚酸鈉是一種多羥基有機(jī)酸的鈉鹽,經(jīng)處理后制得的葡庚糖酸分子上同時(shí)具有兩類不同的活性基團(tuán)——羥基和羧基,在這些活性基團(tuán)上發(fā)生不同化學(xué)反應(yīng)而制成的一系列葡庚糖酸衍生物也有不同的功能和用途[1]。
用途
1、葡萄醣庚酸鈉應(yīng)用于清洗行業(yè)
啤酒、飲料及牛奶行業(yè)的包裝玻璃瓶中,傳統(tǒng)清洗工藝使用的堿性洗滌劑與硬水中的Ca2+、Mg2+形成氫氧化物附著于瓶璧很難漂洗干凈,而且含NaOH的洗滌劑本身的漂洗也需消耗大量的水。Sorgenfrei等人研制的無(wú)磷葡萄醣庚酸鈉洗瓶劑應(yīng)用于洗瓶行業(yè)不僅克服了上述缺點(diǎn),更重要的是解決了傳統(tǒng)洗滌劑對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題,是一種性能優(yōu)良、環(huán)境友好的綠色洗瓶劑。另一方面,傳統(tǒng)洗瓶劑清洗啤酒、飲料易拉罐時(shí),一些在易拉罐生產(chǎn)工藝中使用的金屬表面處理劑難以徹底除盡,這些雜質(zhì)會(huì)引起啤酒或飲料變質(zhì)變味。Kelly開(kāi)發(fā)的新型葡萄醣庚酸鈉配方使這一難題得到了解決。由于種種獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),葡萄醣庚酸鈉類洗瓶劑受到了業(yè)界的廣泛歡迎和應(yīng)用。
Marans研制的葡萄醣庚酸鈉洗滌漂白劑用于商業(yè)洗衣店和家用衣物洗滌時(shí)，具備了用量少、去污能力強(qiáng)、洗滌白色織物時(shí)晾干后織物不出現(xiàn)黃斑等優(yōu)點(diǎn)。葡萄醣庚酸鈉在各種煉油爐、鍋、釀造鍋及鍋爐清除結(jié)垢、建筑物玻璃幕墻和門窗清洗、造紙、紡織設(shè)備除鐵銹等堿性介質(zhì)清洗劑中也得到普遍應(yīng)用。
2、葡萄醣庚酸鈉應(yīng)用于金屬表面處理行業(yè)
傳統(tǒng)鋁材表面處理劑配方通常以Gr和Fe的氰化物為主,此類處理劑有高毒、污染性強(qiáng)、極難操作和處理等缺點(diǎn)。改進(jìn)為以Ti和Zr的氯化物為主的配方后，在一定程度上克服了上述缺點(diǎn),但該配方在處理能力及處理效果方面不及Cr、Fe配方。Das等改進(jìn)的葡萄醣庚酸鈉配方在性能上等同于Cr、Fe配方,而在環(huán)保方面則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)配方。
除述及的鋁材表面處理行業(yè)外,葡萄醣庚酸鈉還可用于其它金屬加工業(yè)中以脫除金屬表面的油脂或油漆,也可用于超大規(guī)模集成電路的電鍍及表面處理。
3、葡萄醣庚酸鈉應(yīng)用于混凝土外加劑行業(yè)
研究表明,葡萄醣庚酸鈉用作混凝土外加劑可起到兩種功效:(1)緩凝作用;(2)腐蝕抑制劑作用。Villa等發(fā)現(xiàn)使用葡萄醣庚酸鈉作配方的混凝土外加劑在適宜的摻量下能大大延長(zhǎng)水泥水化時(shí)間,可以較好地解決混凝土早凝問(wèn)題。天津石油工程所在油田700~1000m深井混凝土工程施工中采用葡萄醣庚酸鈉作混凝土緩凝劑，也取得比較滿意的效果。Miksic等的研究證實(shí)葡萄醣庚酸鈉用于鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)可明顯減緩鋼筋的腐蝕，因而起到腐蝕抑制劑的作用,同時(shí)對(duì)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度等性能沒(méi)有不良影響。
4、葡萄醣庚酸鈉用作精細(xì)化工中間體
葡萄醣庚酸鈉用作精細(xì)化工中間體尤其是醫(yī)藥中間體已有不少報(bào)道,是生產(chǎn)葡萄醣庚酸鈉紅霉素、國(guó)家一類新藥注射用亞錫半胱氨酸乙酯(腦瘤、癲痢、癡呆、腦血管疾病治療藥物的重要原料之一。許多影像醫(yī)學(xué)和基因標(biāo)記診斷試劑,如已獲國(guó)家衛(wèi)生部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和國(guó)家四類新藥證書(shū)的‘99mTc’葡萄醣庚酸鈉注射液以及當(dāng)前研究熱點(diǎn)“診斷帕金森氏病的多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白顯像劑”等醫(yī)藥都必須用到葡萄醣庚酸鈉。
葡萄醣庚酸鈉用作微肥添加劑可大大促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)N、P、K、Ca、Fe、Mg、Zn等元素的吸收和轉(zhuǎn)化,作為環(huán)境友好的抗凍防凍劑也取得較好的實(shí)用效果[1]。
參考文獻(xiàn)
[1] 王建宇,趙帆,張剛,等. 葡庚糖酸鈉的性質(zhì)、制備及用途[J]. 湖北化工,2002,19(4):27-28. DOI:10.3969/j.issn.1672-5425.2002.04.011.