硫代苹果酸——巯基丁二酸

简述

巯基丁二酸别名名称：硫代苹果酸，硫羟苹果酸，巯基琥珀酸等，无色结晶或白色粉末，有硫化物的气味。该化合物分子式C₄H₆O₄S，分子量150.15，具有一定的化学毒性，相关的急性毒性数据：小鼠腹腔LD50：200 mg/kg。

合成方法

顺酐进行水合，生成顺丁烯二酸，再与硫化氢反应制得巯基丁二酸。实验室制备可将23.2g苹果酸、20g硫代乙酸溶于80ml乙酸乙酯中，回流1h。经冷却，加入400ml苯提取，加活性炭脱色，过滤除去炭，回收苯得粗品。经精制得32g乙酰基硫代苹果酸，熔点126℃。再进一步水解即得巯基丁二酸。

或者以顺丁烯二酸酐为起始原料，之后与硫脲在溶剂冰乙 酸中发生加成反应，定量生成2-脒基硫烷基丁二酸酐，后者在混合碱NaOH和Ba(OH)₂的水溶液中进行水解，然后用硫酸部分酸化使钡离子沉淀，过 滤回收硫酸钡后滤液用盐酸酸化，浓缩，冷却结晶得到目标产物巯基丁二酸。母液经过进一步的处理还可得到一部分产物，总收率86.2%[1]。

用途

巯基丁二酸是冷烫剂的主要组分，还用于络合隐蔽、生化研究、重金属解毒剂及材料行业。

1）螯合金属制备生物传感器。例如，巯基丁二酸镍(Ⅱ)(NiL-SH)自组装单分子层修饰金电极可制作测定H₂O₂的电流型生物传感器。NiL-SH在电极表面有一个不可逆的还原峰，传感器对H₂O₂的还原具有快速电催化响应(<10s)[2-3]。

2）参与制备有机复合泡沫。根据水溶性有机物单层保护的金团簇(金MPC)的保护层分子的结构特点，引入巯基丁二酸将其制成掺杂均匀性好、金掺杂百分数高的金/有机复合泡沫[4]。

3）材料方面：天青蛋白是一种典型单核蓝铜蛋白，Lisdat等曾报道了天青蛋白在巯基丁二酸分子自组装单分子膜修饰电极表面的电化学行为[5]。以纤维素粉为母体，巯基丁二酸为配体，对纤维素粉上的羟基进行改性，采用该制备方法得到的硫代苹果酸-改性纤维素对食品中Se(IV)离子有较高的选择性吸附[6]。巯基丁二酸保护的水溶性合金纳米材料利用配体巯基丁二酸上面的羧基与NAD的氨基之间形成氢键，实现NAD与团簇的相互结合，具有电子柔性的合金纳米团簇将电子传递给NAD实现NADH的生成。最终生成的产物NADH的提纯简单，只需要简单的超滤就可得到产物[7]。

4）元素分析检测。譬如用硝酸-巯基丁二酸溶解铅基合金。锡，锑，铜和铋等干扰离子同时被巯基丁二酸掩蔽。加入过量的EDTA标准溶液，在pH5～6用锌标准溶液回滴过量的EDTA以测定铅，准确度和精密度都令人满意[8-9]。.

5）巯基丁二酸作为淋洗剂洗脱重金属污染土壤，特别是洗脱汞污染土壤的可溶性汞离子，用来解决目前日益严峻的土壤重金属污染问题。该化学淋洗方法操作简单，淋洗修复效果好，对汞，镉重金属污染土壤的淋洗去除率达到82.5%，78.9%[10]。

参考文献

[1]彭云铁,林东恩,张逸伟.巯基丁二酸的合成改进研究[J].化学试剂, 2008, 30(11):2.DOI:10.3969/j.issn.0258-3283.2008.11.020.

[2]干宁,王志颖,葛从辛,等.巯基丁二酸镍(Ⅱ)自组装单分子层修饰金电极的制备及H₂O₂传感器的研制[J].分析仪器, 2006, 000(004):14-17.

[3]干宁,李天华,葛从辛,等.巯基丁二酸钌(Ⅲ)过氧化氢传感器研究[C]//中国化学会第九届分析化学年会暨全国原子光谱学术会议.0.

[4]王宇光,张林,罗炫,等.由巯基丁二酸保护金MPC制备金/有机复合泡沫[C]//全国核靶技术学术交流会.2011.

[5]丁海蓉,张志学,王锦锦,等.天青蛋白在巯基丁二酸单分子膜表面吸附的表面增强共振拉曼光谱[C]//全国光散射学术会议.2013.

[6]陈青,闵敏,朱冰韧,等.硫代苹果酸-改性纤维素,其制备方法及应用:CN201510037061.X[P].CN104549170A.

[7]于海珠,陈玲.硫代苹果酸保护的水溶性合金纳米材料及其在NAD到NADH转化中的应用.CN202211323892.X.

[8]陈焕光,吴见新.以硫代苹果酸为掩蔽剂络合滴定法测定铅基合金中的铅[J].冶金分析, 1994, 14(6):4.

[9]陈焕光,吴见新,黄航星,et al.硫代苹果酸作为络合滴定掩蔽剂的研究[J].分析试验室, 1994, 000(001):1-4.

[10]曾庆乐,赖舒雁.硫代苹果酸淋洗修复重金属污染土壤的方法:CN202211251549.9[P].CN202211251549.9.