前言
葡萄醣庚酸钠是一种七元糖酸的钠盐,目前市场上销售的葡萄醣庚酸钠产品多为深琥珀色或棕红色的有轻微氨气味的透明溶液,固含量35%~40%，密度1.20~1.28g·cm-3。也有少量黄白色或浅棕黄色的无臭微细结晶状葡萄醣庚酸钠干粉出售。品质良好的葡萄醣庚酸钠结晶干粉因生产工艺制约而相对少见。国际上大的生产商有Milport Akzo和Lyndal等化工公司,国内则鲜见有关葡萄醣庚酸钠合成研究和工业生产的报道。
理化性质
葡萄醣庚酸钠分为α-D-葡庚糖酸钠和β-D-葡庚糖酸钠两种异构体，纯的α型和型葡萄醣庚酸钠晶体为稍带浅黄的白色无臭微细结晶,含有杂质时通常呈深琥珀色或棕红色。α型结晶受热至161℃时分解,其10%水溶液的旋光度为[a]D206.06。葡萄醣庚酸钠的α型和β型结晶在常温常压下均具有良好的水溶性,其水溶液为浅黄色透明溶液,室温下密封贮存可保持稳定。葡萄醣庚酸钠的独特性质在于其优异的螯合能力。
作为一种多价螯合剂,相同条件下其螯合能力是常见整合剂葡萄糖酸钠和EDTA的2~3倍。尤其是在强碱介质中用作螯合剂时,葡萄醣庚酸钠的溶解性和稳定性大大优于葡萄糖酸钠和EDTA。此外，葡萄醣庚酸钠是一种多羟基有机酸的钠盐,经处理后制得的葡庚糖酸分子上同时具有两类不同的活性基团——羟基和羧基,在这些活性基团上发生不同化学反应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、葡萄醣庚酸钠应用于清洗行业
啤酒、饮料及牛奶行业的包装玻璃瓶中,传统清洗工艺使用的碱性洗涤剂与硬水中的Ca2+、Mg2+形成氢氧化物附着于瓶璧很难漂洗干净,而且含NaOH的洗涤剂本身的漂洗也需消耗大量的水。Sorgenfrei等人研制的无磷葡萄醣庚酸钠洗瓶剂应用于洗瓶行业不仅克服了上述缺点,更重要的是解决了传统洗涤剂对环境污染严重的问题,是一种性能优良、环境友好的绿色洗瓶剂。另一方面,传统洗瓶剂清洗啤酒、饮料易拉罐时,一些在易拉罐生产工艺中使用的金属表面处理剂难以彻底除尽,这些杂质会引起啤酒或饮料变质变味。Kelly开发的新型葡萄醣庚酸钠配方使这一难题得到了解决。由于种种独特的优点,葡萄醣庚酸钠类洗瓶剂受到了业界的广泛欢迎和应用。
Marans研制的葡萄醣庚酸钠洗涤漂白剂用于商业洗衣店和家用衣物洗涤时，具备了用量少、去污能力强、洗涤白色织物时晾干后织物不出现黄斑等优点。葡萄醣庚酸钠在各种炼油炉、锅、酿造锅及锅炉清除结垢、建筑物玻璃幕墙和门窗清洗、造纸、纺织设备除铁锈等碱性介质清洗剂中也得到普遍应用。
2、葡萄醣庚酸钠应用于金属表面处理行业
传统铝材表面处理剂配方通常以Gr和Fe的氰化物为主,此类处理剂有高毒、污染性强、极难操作和处理等缺点。改进为以Ti和Zr的氯化物为主的配方后，在一定程度上克服了上述缺点,但该配方在处理能力及处理效果方面不及Cr、Fe配方。Das等改进的葡萄醣庚酸钠配方在性能上等同于Cr、Fe配方,而在环保方面则远远优于传统配方。
除述及的铝材表面处理行业外,葡萄醣庚酸钠还可用于其它金属加工业中以脱除金属表面的油脂或油漆,也可用于超大规模集成电路的电镀及表面处理。
3、葡萄醣庚酸钠应用于混凝土外加剂行业
研究表明,葡萄醣庚酸钠用作混凝土外加剂可起到两种功效:(1)缓凝作用;(2)腐蚀抑制剂作用。Villa等发现使用葡萄醣庚酸钠作配方的混凝土外加剂在适宜的掺量下能大大延长水泥水化时间,可以较好地解决混凝土早凝问题。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钠作混凝土缓凝剂，也取得比较满意的效果。Miksic等的研究证实葡萄醣庚酸钠用于钢筋混凝土构件时可明显减缓钢筋的腐蚀，因而起到腐蚀抑制剂的作用,同时对混凝土构件的强度等性能没有不良影响。
4、葡萄醣庚酸钠用作精细化工中间体
葡萄醣庚酸钠用作精细化工中间体尤其是医药中间体已有不少报道,是生产葡萄醣庚酸钠红霉素、国家一类新药注射用亚锡半胱氨酸乙酯(脑瘤、癫痢、痴呆、脑血管疾病治疗药物的重要原料之一。许多影像医学和基因标记诊断试剂,如已获国家卫生部科技进步三等奖和国家四类新药证书的‘99mTc’葡萄醣庚酸钠注射液以及当前研究热点“诊断帕金森氏病的多巴胺转运蛋白显像剂”等医药都必须用到葡萄醣庚酸钠。
葡萄醣庚酸钠用作微肥添加剂可大大促进农作物对N、P、K、Ca、Fe、Mg、Zn等元素的吸收和转化,作为环境友好的抗冻防冻剂也取得较好的实用效果[1]。
参考文献
[1] 王建宇,赵帆,张刚,等. 葡庚糖酸钠的性质、制备及用途[J]. 湖北化工,2002,19(4):27-28. DOI:10.3969/j.issn.1672-5425.2002.04.011.