磺酸型生物緩沖劑及烷基磺酸鹽的合成研究.pdf

1、在生物、生化實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要使用具有穩(wěn)定pH范圍的介質(zhì)，因此常使用緩沖試劑，由弱酸及其鹽或弱堿及其鹽的混合物組成的傳統(tǒng)緩沖劑，品種繁多，價(jià)廉易得，但其存在緩沖能力不足、影響生化反應(yīng)進(jìn)程等缺點(diǎn)?；撬嵝蜕锞彌_劑,是目前較為理想的生化緩沖劑，具有許多突出的優(yōu)于傳統(tǒng)緩沖劑的特性。乙基磺酸型生物緩沖劑傳統(tǒng)的合成方法選擇了價(jià)格較為昂貴的二溴乙烷作為合成原料，其原子利用率低、生產(chǎn)成本高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，本文基于4-羥乙基哌嗪乙磺酸的合成，對(duì)磺酸型生

2、物緩沖劑的合成進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　1、以4-羥乙基哌嗪乙磺酸的合成為模板進(jìn)行了系統(tǒng)研究。利用Strecker法，以二氯乙烷和亞硫酸鈉為原料合成重要中間體氯乙基磺酸鈉，研究了不同的催化劑對(duì)該反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)金屬銅的催化效果最好，并對(duì)配料比，反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。在最佳條件下，即反應(yīng)時(shí)間20~22h，配料比n(二氯乙烷):n(亞硫酸鈉)=4:1時(shí)，氯乙基磺酸鈉的收率達(dá)到81.0％；氯乙基磺酸鈉與羥乙基哌嗪反應(yīng)生成4-羥乙基哌嗪乙磺酸，

3、改進(jìn)了合成工藝，產(chǎn)率達(dá)到93.7%。該路線合成步驟簡單，原料廉價(jià)易得，路線總收率達(dá)到75.9%，降低了工業(yè)化生產(chǎn)的成本。
　　2、Strecker反應(yīng)是合成烷基磺酸鹽的一種非常經(jīng)典、簡便的方法，但是常用的原料為溴代烷烴或碘代烷烴，其原子利用率低、生產(chǎn)成本高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。因此，研究一種以氯代烷烴作為原料生產(chǎn)有機(jī)磺酸鹽的方法具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。在研究磺酸型生物緩沖劑的重要中間體—氯乙基磺酸鈉的合成過程中，發(fā)現(xiàn)金屬銅對(duì)于該反應(yīng)

4、是一種很好的催化劑，能夠大大提高反應(yīng)產(chǎn)率，為了研究金屬銅催化Strecker反應(yīng)的普適性，選擇了一系列的氯代烷烴作為反應(yīng)底物，發(fā)現(xiàn)金屬銅對(duì)于短鏈氯代烷烴有良好的催化效果。與未加入銅作為催化劑的反應(yīng)相比，加入金屬銅的反應(yīng)體系，收率得到極大的提高，反應(yīng)時(shí)間縮短。氯代烷烴中含有羥基，羰基，烷氧基等官能團(tuán)時(shí)，對(duì)反應(yīng)影響不大。然而，隨著碳鏈的增長，產(chǎn)物收率下降，尤其是仲氯代烷烴和長碳鏈的氯代烷烴?？臻g位阻以及長碳鏈對(duì)反應(yīng)活性位點(diǎn)的影響導(dǎo)致反應(yīng)底物