1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸的合成方法

1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸，英文名为1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane-1,4-diium-1,4-disulfinate，常温常压下为白色或者灰白色固体。作为一种季铵盐类化合物，该物质在水中溶解性好并且在醇类有机溶剂中也有一定的溶解性，但是在低极性有机溶剂例如乙醚中溶解性较差。1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸是一种生物化学试剂，多用于基础化学研究和生物活性分子的合成，例如有相关文献报道该物质可用于囊性纤维化跨膜传导调节器和蛋白调节剂的合成。[1]

化学性质

1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸结构中有磺酸根负离子，可在过渡金属催化的作用下参与多种交叉偶联反应，可用于构建季铵盐类的有机功能分子。

合成方法

图1 1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸的合成路线

在一个对称的双室反应器（内部体积=400毫升）中装入一个椭圆形的搅拌棒，在A室中加入5.050克DABCO（45毫摩尔），在B室加入12.480克亚硫酸钠（99毫摩尔，2.2当量）。然后在反应器上安装两个带隔膜的螺帽，通过泵抽真空并用氮气回填，重复此过程三次以将反应体系中的空气全部置换成氮气。在A室中通过注射器加入四氢呋喃（60毫升），在B室中通过氮气气球在正压下同样加入水（40毫升）。所得的反应混合物在室温下搅拌10分钟，取出气球。通过注射泵往反应混合物中逐渐加入H2SO4（6 mL）（50μL min-1，在2小时内加入）。在室温下将反应混合物搅拌过夜。反应结束后取出B室的溶液，然后在减压下将A室的悬浮液转移到一个100mL的玻璃漏斗中，分离得到白色固体。用50mL的乙醚洗涤白色固体五次，将其转移到烧瓶中并在真空下干燥过夜，所得的白色固体即为目标产品1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亚磺酸。[2]

参考文献

[1] Altenbach, Robert J.;  et al World Intellectual Property Organization, Patent Number: WO2018154493.

[2] Van Mileghem, Seger; et al Organic Process Research & Development (2017), 21(5), 785-787.