哌嗪-N,N’-二(2-乙磺酸),又称PIPES,是一种乙磺酸缓冲盐,具有化学和酶学稳定性。由于其在37℃的pKa接近生理pH,因此在细胞培养工作中广泛应用。
图一 哌嗪-N,N’-二(2-乙磺酸)
哌嗪-N,N’-二(2-乙磺酸)的制备通常需要先制取氯乙磺酸钠,然后再通过氯乙磺酸钠来反应生成哌嗪-N,N’-二(2-乙磺酸)。这种方法制备工艺复杂,且需要对氯乙磺酸钠进行提纯,总体制备时间较长。
为了解决上述问题,肖光汉等人提出了一种新的合成步骤:
1:将40g哌嗪、40g甲醇、1g铜粉、800g二氯乙烷投入1000mL三口瓶内,加热至回流;
2:将37g氢氧化钠溶于200g甲醇中,得到氢氧化钠甲醇溶液,然后将所述甲醇钠甲醇溶液添加至滴液漏斗中,然后缓慢滴加至所述三口瓶内,所述氢氧化钠甲醇溶液滴加完2小时后,反应4小时;
3:向所述三口瓶内加入300g水,继续加热以回收二氯乙烷和甲醇,回收完后继续升温至95℃;
4:将174g亚硫酸钠和300g水投入所述三口瓶内,保温反应6小时,过滤后,得到第一滤液,将所述第一滤液冷却至室温;
5:在所述第一滤液中加入150g浓盐酸,使溶液PH值调至1-2之间,过滤得到第一滤饼;
6:将所述第一滤饼放入烧杯,加入700g纯水,然后缓慢加入28g氢氧化钠产物至完全溶解,再次过滤得到第二滤液;
7:在所述第二滤液中加入80g浓盐酸,使溶液PH值调至2-3之间,搅拌10分钟后,过滤得到第二滤饼;
8:将所述第二滤饼在70-80℃条件下烘干得白色的哌嗪-N,N’-二(2-乙磺酸)粉末。
这种方法采用一锅法制取哌嗪-N,N’-二(2-乙磺酸),省去了制取氯乙磺酸钠的过程,总体反应时间更短,也更节约成本。
[1]肖光汉,徐宁,刘欣等. 一种哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)的制备方法[P]. 湖南省:CN112174912A,2021-01-05.