丙烷-2,2-二基双(硫)基]二乙酸的合成与反应特性

简介

丙烷-2,2-二基双(硫)基]二乙酸的分子中含两个羧基和硫醚键，易溶于水、甲醇等极性溶剂，在水中可部分电离显酸性。其结构中的碳硫键（C-S）较稳定，易发生酯化、酰胺化等反应。主要作为有机合成中间体，凭借其双羧基和硫醚结构，可作为配体或交联剂。

图一 丙烷-2,2-二基双(硫)基]二乙酸

合成

(1) 将巯基丙酸（10摩尔）溶解于2.5升无水丙酮中，得到溶液A；(2) 将对甲苯磺酸一水合物（2摩尔）溶解于5升无水丙酮中，得到溶液B；(3) 在氮气保护下，将溶液B逐步滴入溶液A中，然后在氮气保护下继续于室温搅拌8至24小时，反应结束后得到反应液。(4) 通过旋转蒸发除去反应液中的溶剂无水丙酮，加入乙酸乙酯重新溶解，有机相用饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水萃取3次，收集有机层并加入无水硫酸钠干燥。过滤除去硫酸钠固体，收集滤液浓缩，加入硅胶粉（200 - 300目）拌样，通过硅胶柱色谱进一步纯化，洗脱剂体系为石油醚/乙酸乙酯（4/1），得到白色固体丙烷-2,2-二基双(硫)基]二乙酸，产率为90%[1]。 

图二 丙烷-2,2-二基双(硫)基]二乙酸的合成

反应特性

3,3′-(丙烷-2,2-二基双(硫代二基))二丙酸的羧基可被强还原剂LiAlH₄专一还原为伯醇，分子中硫醚键因稳定性未受影响，体现官能团选择性。羧基因羰基与羟基的共轭效应，亲电性弱，需LiAlH₄提供亲核性氢负离子驱动还原；从氧化态变化看，羧基碳（+3价）经还原降至伯醇碳（0价），每个羧基接受2个H⁻，直观彰显LiAlH₄的强还原性[2]。经N,N'-二环己基碳二亚胺（DCC）催化后，能与N-羟基琥珀酰亚胺发生酯化，生成高反应性的琥珀酰亚胺活性酯；而分子内硫醚键（-S-S-、烷基硫醚）对该缩合体系稳定，未参与反应[3]。

参考文献

[1]Current Patent Assignee: GUANGZHOU HUIYUAN PHARMACEUTICAL TECH - CN114075127, 2022, A

[2]Current Patent Assignee: CHONGQING UNIVERSITY OF ARTS AND SCIENCES - CN113694210, 2021, A

[3]Chen Y ,Yang X ,Li J , et al.A nasally administrated reactive oxygen species-responsive carrier-free gene delivery nanosystem for Alzheimer's disease combination therapy.[J].Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society,2025,113604.