引言：
合成3-(N-吗啉)-2-羟基丙磺酸钠盐涉及精确的化学反应和合成步骤。掌握这些合成方法对于获得高纯度和高效的产物至关重要。
简介：
3-（N-吗啉基）-2-羟基丙磺酸钠是分子量为247.20的化学物质。英文名称为3-(N-Morpholino）-2-hydroxypropanesulfonic acid，Sodium Salt。 3-(N-吗啉基)-2-羟基丙磺酸钠(MOPSO-Na)是一种两性离子氨基磺酸盐生物缓冲剂，其pH缓冲范围为6.2-7.6，pKa(25℃)为6.9，可应用在如下领域：(1)体外诊断：生化诊断试剂盒、DNA/RNA提取试剂盒及PCR诊断试剂盒；(2)蛋白/核酸分离纯化：在核酸和蛋白质的电泳中分离、RNA1的变性凝胶电泳，色谱法中的蛋白质纯化；(3)细胞培养基：培养基的缓冲体系；(4)生物合成：用于生物合成中的缓冲液；(5)在紫外线/可见光分光光度法中测量吸收并使用循环伏安法研究氧化还原特性。
合成：
1. 方法一
杨庆锁等人报道了一种3-(N-吗啉基)-2-羟基丙磺酸钠合成工艺，包括如下步骤：
（1）在1L的三口瓶中将200g MOPSO溶解于130g纯水中形成混合液，在搅拌下将混合液升温至80℃，待混合液中的MOPSO溶解澄清后，保温搅拌20min得到反应液。
（2）在氩气保护下，将质量分数为50%的碳酸钠水溶液80克缓慢滴加到步骤一所得的反应液中，滴加过程应控制在1-2小时内进行，同时保持反应体系的温度在80℃。进行回流反应时，液体应出现轻微的回流。在滴加碳酸钠水溶液的过程中，需实时监测反应体系的pH值。待碳酸钠水溶液全部滴加完毕后，确认反应体系的pH值为8.3，然后在80℃下保温反应30分钟。
（3）保温反应结束后，再次测量反应体系的pH值，反应体系的pH值为8.3，继续在80℃下保温反应2h，得到产物液。
（4）步骤三所得产物液经普通滤膜过滤后进入降温结晶釜中，降温至7℃，离心，得到MOPSO-Na粗品210g。
（5）将105克工艺水与步骤四所得的210克MOPSO-Na粗品加入到精制溶解釜中，混合并加热至60℃。待MOPSO-Na粗品完全溶解后，将质量分数为0.5%的椰壳活性炭均匀加入到MOPSO-Na溶液中，并在60℃下保温脱色1小时，以获得脱色溶液。这里，活性炭的质量分数指的是活性炭的质量占MOPSO-Na粗品质量的百分比。
（6）步骤五所得脱色溶液经过滤芯孔径为0.22μm的精密过滤后进入结晶釜中，向结晶釜加入乙醇210g，先用冷却水降温至25℃，再用冷媒缓慢降温至10℃，降温后于10℃下保温析晶2h，离心得到182g潮品，50℃干燥4h，并干燥后得到MOPSO-Na产品175.2g。MOPSO-Na产品的红外光谱图如图1所示，电位滴定含量99.68％，收率80.0％。紫外(5％水溶液)：260nm：0.015；280nm：0.010；pH(1％水溶液)：9.32。
（7）将步骤六中的离心所得上层液体进行蒸馏浓缩，然后降温至6℃析晶。回收剩余MOPSO 10.5g，蒸馏出的乙醇可投入下一釜精制。共制得MOPSO-Na 184.7g，综合收率84.7％。
2. 方法二
袁雪生等人报道了一种3-(N-吗啉)-2-羟基丙磺酸钠的制备工艺，包括如下步骤：
（1）3-(N-吗啉)离子液体的合成
首先，将吗啉与酸以1:1的摩尔比混合，在-10℃的反应温度下，采用氮气惰性气氛下搅拌反应6小时。反应完成后，进行洗涤，并通过减压蒸馏处理得到液体备用。所使用的酸包括盐酸、氢溴酸和三氟甲磺酸。混合过程在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中进行；
（2）3-(N-吗啉) 钠盐的合成
将得到的3-(N-吗啉)离子液体与亚硫酸氢钠、离子水和催化剂反应，升温至80℃，并保温1h，得到3-(N-吗啉) 钠盐；
（3）3-(N-吗啉)丙磺酸钠的合成
将所得的3-(N-吗啉)钠盐通过阳离子交换树脂柱时，3-(N-吗啉)钠盐会与树脂发生离子交换，生成3-(N-吗啉)丙磺酸钠。在此过程中，取1.00毫升反应液，加入30毫升水，以1毫升/分钟的流速通过预处理过的阳离子交换树脂柱。流出液在呈酸性时用杯体收集，直到流出液的pH值恢复至中性时停止操作；
（4）3-(N-吗啉)-2-羟基丙磺酸钠的合成
将3-(N-吗啉)丙磺酸钠加入到釜式鼓泡反应器中，接着加入一定量的定位剂，在100℃℃下通入稀释后的SO3气体，接着用超级恒温器对反应器进行水浴恒温，控制反应温度，同时进行搅拌处理，所述搅拌的时间为20min，然后移出反应物，用玻璃棒轻轻搅动，冷却，待晶体析出时，进行抽滤，取抽滤后的晶体备用，3-(N-吗啉)丙磺酸钠与定位剂的比例为1：0.01，所述通气的终点为取液体进行薄层色谱分析，待薄层色谱上各谱的比例不发生变化时停止通气；
（5）3-(N-吗啉)-2-羟基丙磺酸钠精制
将抽滤后的晶体放入甘油水溶液中溶解，溶解后的溶液进行水蒸汽蒸馏，即得到高纯度的3-(N-吗啉)-2-羟基丙磺酸钠。
参考：
[1] 济宁亚科新材料科技有限公司. 一种3-(N-吗啉基)-2-羟基丙磺酸钠合成工艺. 2023-10-13.
[2] 宿迁远扬生物科技有限公司. 一种3-(N-吗啉)-2-羟基丙磺酸钠的制备工艺. 2016-10-12.
[3] 济宁亚科新材料科技有限公司. 一种无溶剂合成3-(N-吗啉基)-2-羟基丙磺酸的方法. 2021-11-09.
1
