丙三醇

有机化合物

丙三醇，又名甘油，是一种有机化合物，化学式为C3H8O3，是一种简单的多元醇化合物。它是一种无色无臭有甜味的黏性液体，无毒。甘油主链存在于被称为甘油酯的脂质中。由于它具有抗菌和抗病毒特性，因此广泛用于FDA批准的伤口和烧伤治疗。相反，它也用作细菌培养基。它可作为衡量肝脏疾病的有效标志物。它还广泛用作食品工业中的甜味剂和药物配方中的保湿剂。由于其有三个羟基，甘油可与水混溶并具有吸湿性。

发现历史

甘油，1779年由斯柴尔（Scheel）首先发现，1823年人们认识到油脂成分中含有Chevreul,希腊语为甘甜的意思，因此命名为甘油（Glycerine）。第一次世界大战期间，因其为制造火药的原料，则产量大增。

性质与稳定性

1. 无色、透明、无臭、粘稠液体，味甜，具有吸湿性。与水和醇类、胺类、酚类以任何比例混溶，水溶液为中性。溶于11倍的乙酸乙酯，约500倍的乙醚。不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类、长链脂肪醇。可燃，遇二氧化铬、氯酸钾等强氧化剂能引起燃烧和爆炸。也是许多无机盐类和气体的良好溶剂。对金属无腐蚀性，作溶剂使用时可被氧化成丙烯醛。

2. 化学性质：与酸发生酯化反应，如与苯二甲酸酯化生成醇酸树脂。与酯发生酯交换反应。与氯化氢反应生成氯代醇。甘油脱水有两种方式：分子间脱水得到二甘油和聚甘油；分子内脱水得到丙烯醛。甘油与碱反应生成醇化物。与醛、酮反应生成缩醛与缩酮。用稀硝酸氧化生成甘油醛和二羟基丙酮；用高碘酸氧化生成甲酸和甲醛。与强氧化剂如铬酸酐、氯酸钾或高锰酸钾接触，能引起燃烧或爆炸。甘油也能起硝化和乙酰化等作用。

3. 无毒。即使饮入总量达100 g的稀溶液也无害，在机体内水解后氧化而成为营养源。在动物实验中，如使之饮用极大量时，具有与醇相同的麻醉作用。

4. 存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶、烟气中。

5. 天然存在于烟草、啤酒、葡萄酒、可可中。

分子结构数据

摩尔折射率：20.51

摩尔体积（cm3/mol）：70.9 cm3/mol

等张比容（90.2 K）：199.0

表面张力：61.9 dyne/cm

极化率（10-24 cm3）：8.13

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）：无

氢键供体数量：3

氢键受体数量：3

可旋转化学键数量：2

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：60.7

重原子数量：6

表面电荷：0

复杂度：25.2

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：0

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：1

毒理学数据

1、毒性分级

无毒

2、急性毒性

大鼠口径LD50：26000 mg/kg；

小鼠口径LC50：4090 mg/kg。

3、刺激数据

兔经皮：500 mg/24h，轻度刺激；

兔经眼：126 mg，轻度刺激。

贮存方法

1.贮存于清洁干燥处，应注意密封贮存。注意防潮，防水，防热，严禁与强氧化剂混放。可用镀锡或不锈钢容器贮存。

2.采用铝桶或镀锌铁桶包装或用酚醛树脂衬里的贮槽贮存。贮运中要防潮、防热、防水。禁止将甘油与强氧化剂（如硝酸、高锰酸钾等）放在一起。按一般易燃化学品规定贮运。

生产方法

甘油的工业生产方法可分为两大类：以天然油脂为原料的方法，所得甘油称天然甘油；以丙烯为原料的合成法，所得甘油称合成甘油。

天然甘油

1984年以前，甘油全部从动植物脂制皂的副产物中回收。至今为止，天然油脂仍为生产甘油的主要原料，其中约42%的天然甘油得自制皂副产，58%得自脂肪酸生产。制皂工业中油脂的皂化反应，皂化反应产物分成两层：上层主要是含脂肪酸钠（肥皂）及少量甘油，下层是废碱液，为含有盐类，氢氧化钠的甘油稀溶液，一般含甘油9~16%，无机盐8~20%。油脂反应，油脂水解得到的甘油水（也称甜水），其甘油含量比制皂废液高，约为14~20%，无机盐0~0.2%。近年来已普遍采用连续高压水解法，反应不使用催化剂，所得甜水中一般不含无机酸，净化方法比废碱液简单。无论是制皂废液，还是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高，而且都含有各种杂质，天然甘油的生产过程包括净化、浓缩得到粗甘油，以及粗甘油蒸馏、脱色、脱臭的精制过程。

合成甘油

从丙烯合成甘油的多种途径可归纳为两大类，即氯化和氧化。现在工业上仍在使用丙烯氯化法及丙烯不定期乙酸氧化法。

丙烯氯化法

这是合成甘油中最重要的生产方法，共包括四个步骤，即丙烯高温氯化、氯丙烯次氯酸化、二氯丙醇皂化以及环氧氯丙烷的水解。环氧氯丙烷水解制甘油是在150 ℃、1.37 MPa二氧化碳压力下，在10%氢氧化钠和1%碳酸钠的水溶液中进行，生成甘油含量为5-20%的含氯化钠的甘油水溶液，经浓缩、脱盐、蒸馏，得纯度为98%以上的甘油。

丙烯过乙酸氧化法

丙烯与过乙酸作用合成环氧丙烷，环氧丙烷异构化为烯丙醇。后者再与过乙酸反应生成环氧丙醇（即缩水甘油），最后水解为甘油。过乙酸的生产不需要催化剂，乙醛与氧气气相氧化，在常压、150~160 ℃、接触时间24 s的条件下，乙醛转化率11%，过乙酸选择性83%。上述后两步反应在特殊结构的反应精馏塔中连续进行。原料烯丙醇和含有过乙酸的乙酸乙酯溶液送入塔后，塔釜控制在60~70 ℃、13-20 kPa。塔顶蒸出乙酸乙酯溶剂和水，塔釜得至甘油水溶液。此法选择性和收率均较高，采用过乙酸为氧化剂，可不用催化剂，反应速度较快，简化了流程。生产1 t甘油消耗烯丙醇1.001 t，过乙酸1.184 t，副产乙酸0.947 t。目前，天然甘油和合成甘油的产量几乎各占50%，而丙烯氯化法约占合成甘油产量的80%。我国天然甘油占总产量90%以上。

工业级甘油

工业级甘油量用1/2量的蒸馏水稀释，搅拌充分后，加入活性炭，并加热至60～70℃进行脱色处理，然后，真空过滤，保证滤液澄清透明。控制滴加速度，将滤液加到事先处理好的732型强酸阳树脂和717型强碱阴阳树脂混合的柱内，以吸附除去甘油中的电解质和醛类、色素、酯类等非电解质杂质。

除去杂质后的甘油溶液进行减压蒸馏，控制真空度93326 Pa以上，釜温在106～108 ℃，蒸出大部分水之后，再将釜温升到120 ℃快速脱水，不出水时停止加热，所得釜内物料即为成品。

用途

1.甘油是重要的有机化工原料，在国民经济的许多部门被广泛应用。它是优良的吸湿剂、抗冻剂、润滑剂、溶剂及助溶剂，是生产聚酯、炸药、医药等的重要原料。在食品工业中，可用作保水剂(用于面包、蛋糕类)、载体溶剂(用于香料、色素、非水溶性防腐剂)、稠化剂(用于饮料、配制酒等)、增塑剂(用于糖果、甜点、肉类制品等)；在着色食品中可用作载色剂。甘油还可用作食品加工和包装机械的润滑剂。在药物和化妆品制造中常用作软化剂、黏度改进剂和溶剂。在高分子材料中，甘油常用于生产聚氨酯泡沫塑料、聚醚等的原料，是生产醇酸树脂和赛璐珞的重要原料，特别在制造醇酸树脂漆中的需用量很大。在烟草工业、陶瓷工业、皮革工业、木材工业及照相等方面也都有广泛的应用。并用作汽车和飞机燃料以及油田的防冻剂。

2.用作分析试剂，气相色谱固定液。测硼络合剂。用作溶剂、润滑剂、化妆品的配制以及制药工业。

3.用作聚乙烯醇和淀粉胶黏剂的增韧剂，也用于制造不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚酯、丙三醇环氧树脂等。作为重要的有机化工原料，广泛用于军工、食品、医药、日用化工等行业，用途达1700多种。

国防工业：甘油与硝酸作用生成的硝化甘油是极强的敏感炸药，甘油还用作飞机燃料的抗冻剂。

食品工业：用作溶剂、吸湿剂和载色剂。在调味和着色食品中，由于甘油具有黏性而有助于食品成型。在食品的快速冷冻中，甘油可用作与食品直接接触的传热介质。甘油还是食品加工和包装机械的润滑剂。此外，聚甘油和聚甘油酯在制造松脆食品和人造奶油方面的应用正逐年增加。

医药工业：用作软化剂、黏度改进剂和溶剂。甘油疮木酚可用作镇静剂，硝化甘油是冠状痉挛中的一种血管扩张药等。

日用化工：用于化妆品、牙膏、食用香精的添加剂，烟草的防干剂。塑料工业：用作聚氨酯泡沫塑料生产中的起始剂。

纺织印染工业：用作润滑剂、吸湿剂、防缩防皱处理剂、扩散剂、渗透剂等。此外，甘油在陶瓷、照相、皮革和木材等工业也有广泛用途。

4.丙三醇用于不锈钢抛光溶液、三价铬镀铬溶液和化学镀铜等。在氰化镀锌中能使镀层平滑细致，提高阴极极化作用，也使镀层光亮。丙三醇和三乙醇胺按一定比例配合可用于常温光亮镀镍。

药典信息

基本信息

本品为1,2,3-丙三醇，按无水物计算，含C3H8O3不得少于98.0%。

性状

本品为无色、澄清的黏稠液体，有引湿性，水溶液（1→10）显中性反应。

本品与水或乙醇能任意混溶，在丙酮中微溶，在三氯甲烷或乙醚中均不溶。

相对密度

本品的相对密度（通则0601），在25 ℃时为1.258~1.268。

折光率

本品的折光率（通则0622）应为1.470~1.475。

鉴别

本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱（光谱集1268图）一致。

检查

酸碱度

取本品25.0 g，用水稀释至50 mL，摇匀，加酚酞指示剂0.5 mL，溶液应无色，加0.1 mol/L氢氧化钠溶液0.2 mL，溶液应显粉红色。

颜色

取本品50 mL，置于50 mL纳氏比色管中，与对照液（取比色用重铬酸钾液0.2 mL，加水稀释至50 mL制成）比较，不得更深。

氯化物

取本品5.0 g，依法检查（通则0801），与标准氯化钠溶液5.0 mL制成的对照液比较，不得更浓（0.001%）。

硫酸盐

取本品10 g，依法检查（通则0802），与标准硫酸钾溶液2.0 mL制成的对照液比较，不得更浓（0.002%）。

糖

取本品5.0 g，加水5 mL，混匀，加稀硫酸1 mL，置水浴上加热5分钟，加不含碳酸盐的2 mol/L氢氧化钠溶液（取适量的氢氧化钠，加水振摇配置成饱和溶液，冷却后，倒入聚乙烯塑料瓶中，密闭静置数日后，取上层清液5.6 mL，加新沸放冷的水使成50 mL，摇匀，即得）3 mL，滴加硫酸铜试液1 mL，混匀，应为蓝色澄清溶液，继续在水浴上加热5分钟，溶液仍为蓝色，无沉淀产生。

脂肪酸与酯类

取本品40 g，加新沸过的冷水40 mL，再加氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）10 mL，摇匀后，煮沸5分钟，放冷，加酚酞指示液数滴，用盐酸滴定液（0.1 mol/L）滴定剩余的氢氧化钠，并将滴定的结果用空白试验校正，消耗的氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）不得过4.0 mL。

丙烯醛与铵盐

取本品4.0 g，加10%氢氧化钾溶液5 mL，混匀，在60℃放置5分钟，不得显黄色或发生氨臭。

易炭化物

取本品4.0 g，照易炭化物检查法（通则0842）项下方法检查，静置时间为1小时，如显色，与对照溶液（取比色用氯化钴溶液0.2 mL、比色用重铬酸钾溶液1.6 mL与水8.2 mL制成）比较，不得更深。

有关物质

照气相色谱法（通则0521）测定。

内标溶液：每1 mL中含0.5 mg正己醇的甲醇溶液。

供试品溶液：取本品约10 g，精密称定，置25 mL量瓶中，精密加入内标溶液5 mL，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀。

对照品溶液：取二甘醇、乙二醇、1,2-丙二醇各适量，精密称定，加甲醇溶解并稀释制成每1 mL中含有二甘醇与乙二醇各0.5 mg、1,2-丙二醇2 mg的混合溶液，精密量取5 mL，置25 mL量瓶中，精密加入内标溶液5mL，用甲醇稀释至刻度，摇匀。

系统适用性溶液：分别取二甘醇、乙二醇、1,2-丙二醇、正己醇与甘油适量，精密称定，加甲醇溶解并稀释制成每1 mL中含有甘油400 mg，二甘醇、乙二醇、1,2-丙二醇与正己醇各0.1 mg的溶液。

色谱条件：用6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷（或极性相近）为固定液的毛细管柱为色谱柱，程序升温，起始温度为100 ℃，维持4分钟，以每分钟50 ℃的速率升温至120 ℃，维持10分钟，再以每分钟50 ℃的速率升温至220 ℃，维持20分钟，进样口温度为200 ℃，检测器温度为250 ℃，进样体积1 µL。

系统适用性要求：系统适用性溶液色谱图中，各成分峰之间的分离度应符合要求，对照品溶液重复进样，二甘醇、乙二醇和1,2-丙二醇峰面积与内标峰面积比值的相对标准偏差均不得大于5%。

测定法：精密量取供试品溶液与对照品溶液，分别注入气相色谱仪，记录色谱图至主成分峰保留时间的2倍。

限度：按内标法以峰面积计算，供试品溶液中含二甘醇与乙二醇均不得过0.025%，含1,2-丙二醇不得过0.1%，如有其他杂质峰，扣除内标峰按面积归一化法计算，单个杂质不得过0.1%，杂质总量不得过1.0%。

水分

取本品，照水分测定法（通则0832笫一法）测定，含水分不得过2.0%。

炽灼残渣

取本品20.0 g，加热至发火，停止加热，使自然燃烧后，放冷，依法检查（通则0841），遗留残渣不得过2 mg。

铁盐

取本品10.0 g，依法检查（通则0807），与标准铁溶液1.0 mL制成的对照液比较，不得更深（0.0001%）。

钙盐

取本品2.5 g，加水8 mL，摇匀，加入草酸铵试液5~6滴，放置15分钟，溶液应澄清。

重金属

取本品5.0 g，加醋酸盐缓冲液（pH3.5）2 mL与水适量使成25 mL，依法检查（通则0821第一法），含重金属不得过百万分之二。

砷盐

取本品6.65 g，加水23 mL和盐酸5 mL，混匀，依法检查（通则0822第一法），应符合规定（0.00003%）。

含量测定

取本品0.20 g，精密称定，加水90 mL，混匀，精密加入2.14%（g/mL）高碘酸钠溶液50 mL，摇匀，暗处放置15分钟后，加50%（g/mL）乙二醇溶液10 mL，摇匀，暗处放置20分钟，加酚酞指示液0.5 mL，用氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）滴定至红色，30秒内不褪色，并将滴定的结果用空白试验校正，每1 mL氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）相当于9.21 mg的C3H8O3。

类别

润滑性泻药。

贮藏

密封，在干燥处保存。

制剂

甘油栓。

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