哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)的结构特性与化学应用

哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)是一种带有磺酸基团的哌嗪衍生物，常温常压下为白色至类白色固体粉末，它在中性水溶液中的溶解性较差但是可溶于碱性水溶液中。哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)结构中既含有碱性的氨基结构又含有酸性的磺酸基团，表现出一定的两亲性，主要用作生物化学领域中的pH缓冲剂，在生物化学基础研究领域中有较好的应用。

图1 哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)的性状图

结构特性

哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)结构中的磺酸单元可在碱性条件下发生酸碱中和反应得到相应的磺酸负离子，该负离子可与多种金属离子发生络合配位反应，可得到相应的金属配合物，多用于金属有机化学基础研究。

络合金属离子

哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)可通过酸碱中和反应形成磺酸负离子，并与金属离子进行络合反应，生成相应的金属配合物。这一特性在金属有机化学的基础研究中具有重要意义：在一个干燥的反应烧瓶中将CoCl2·6H2O (0.238 g, 1 mmol)、偏氰酸铵(0.117 g, 1 mmol)、哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸) (2 mmol)和14.0 ml CH3OH/H2O (v/v, 1:1)的混合物搅拌30分钟。然后小心地用NaOH (1 mol/l)调节将上述反应混合物的pH值至6.0。将所得的反应混合物继续搅拌反应大约60分钟。过滤反应混合物中未溶解的物质，然后保持滤液在室温下缓慢蒸发得到黄色结晶固体，将其在真空下进行干燥处理即可得到目标产物分子。[1]

化学应用

哌嗪-N,N'-二(2-乙磺酸)在生物化学领域中的应用主要是用作生物缓冲剂，它是 PIPES 缓冲液的重要组成部分，多用作生化试剂，作为一种生化试剂，PIPES常用于蛋白质的纯化和酶的催化反应中。它有助于提供适宜的环境以保持生物分子的活性，常用于细胞培养、酶反应和核酸提取等实验。

参考文献

[1] Luo, S.-Y.; et al,Journal of Structural Chemistry 2012,53,915-920.