巯基丁二酸的研究与应用

概述

巯基丁二酸又叫硫代苹果酸，英文名称Mercaptosuccinic acid，常表现为无色结晶或白色粉末，分子式与分子量分别为C₄H₆O₄S，150.15。利用表面增强共振拉曼散射(SERRS)光谱技术研究了天青蛋白在巯基丁二酸自组装膜表面吸附的结构特征，结果发现紫外可见光谱在λ(max)=624nm的紫外可见吸收峰是与天青蛋白分子活性中心Cu²⁺相关的特征峰，这与拉曼光谱量测时所采用的激发光波长632.8nm很接近，所量测的为表面增强共振Raman散射(SERRS)光谱[1]。

合成方法

顺丁烯二酸酐与硫脲在溶剂冰乙 酸中发生加成反应定量地生成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%[2]。

有关研究

改性研究方面，巯基丁二酸可用于改性纤维素。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，包括以下步骤：(1)将纤维素粉浸泡在作为反应溶剂的蒸馏水中，直至纤维素粉充分溶胀；(2)在步骤(1)的所得物中加入巯基丁二酸，在氮气条件下，加入催化剂和分散剂，保持45℃～90℃的反应温度搅拌反应12小时；巯基丁二酸与纤维素粉的摩尔比为2~5:1；(3)过滤步骤(2)的所得物，得滤饼，滤饼经反应溶剂冲洗至无色后，50℃真空干燥至恒重，得巯基丁二酸-改性纤维素。经上述火车制备得到的巯基丁二酸-改性纤维素对食品中Se(IV)离子有较高的选择性吸附[3]。

此外，巯基丁二酸包覆的CdTe量子点溶液具有显现潜指纹的作用。在溶液pH值等于10.5，显现温度为25℃的条件下可以得到优异的显现效果，显现时间仅需1～3s。该材料成功显现了水浸客体和粘连客体表面的潜指纹，而且在显现连续按捺产生的微弱指纹时展现出了优良的灵敏度。同龙胆紫、罗丹明6G和巯基乙酸修饰的CdTe量子点溶液相比，该溶液拥有更快的显现速度和更好的显现效果[4]。

应用

（1）巯基丁二酸可用于分析测定。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可以测定铅。应用该法测定铅基合金标样中的铅，准确度和精密度都令人满意[5]。

（2）巯基丁二酸可用于传感器制备。以巯基丁二酸制备金属化合物巯基丁二酸钌(Ⅲ)，进而制备相应传感器。相关传感器对H₂O₂的还原显示出快速电催化响应(<10 s)，计算其自身电化学反应性质.研究了各种因素如pH，工作电位等对传感器响应电流的影响。循环伏安法测定H₂O₂的线性范围为5.0×10^-6~3.0×10^-3 mol/L(R=0.999)，检出限为2.0×10^-6 mol/L。该电极展示出模拟酶特性，测定米氏常数KMapp=2.78 mmol/L，并可应用于实际样品测定[6]。

（3）巯基丁二酸可用于制备掺杂均匀性好、金掺杂百分数高的金/有机复合泡沫，能够有效的抑制水分的渗透，使有机复合泡沫保温板表面形成永久的防护层，从而提升有机复合泡沫保温板的整体防水效果，大大提高疏水性，在潮湿的环境中保持较为优良的性质，使得有机复合泡沫保温板的使用范围更广[7]。此外，该物质还是冷烫剂的主要组分。

参考文献

[1]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.

[2]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.

[3]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].

[4]蔡铠阳,杨瑞琴,王彦吉.巯基丁二酸包覆的CdTe量子点溶液显现潜指纹影响因素研究[J].材料导报, 2012, 26(014):101-103.DOI:10.3969/j.issn.1005-023X.2012.14.025.

[5]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.DOI:CNKI:SUN:YJFX.0.1994-06-004.

[6]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.

[7]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.