连四硫酸钠的性质与合成

简述

连四硫酸钠是一种化学式为Na₂S₄O₆，分子量为270.23的无机物，一般形成二水合物，外观为白色或近白色结晶粉末或晶体，有吸湿性，易溶于水，微溶于乙醇。连四硫酸钠不稳定，既有氧化性又有还原性。与其他连多硫酸根一样，连四硫酸根含有曲折状的硫链结构，其中中间S-S距离202pm，两侧的是212pm，两个S-S-S键角分别为104°和102°。

性质

在低温条件下，硫代硫酸钠与固体碘反应，经重结晶制得连四硫酸钠含水结晶物质，并用XRD和IR对其结构进行了表征。结果表明，最佳制备条件为：氧化剂碘要比计量比稍过量一点，反应温度在10℃以下，至少需要重结晶1次；XRD图表明，该工艺制备的产品XRD图与标准图谱基本一致；IR图谱表明，连四硫酸钠中所含杂质硫代硫酸盐对红外图谱有较大的影响，硫代硫酸盐含量越低，在1238～1090 cm-1区间内的吸收峰越少，曲线越平滑[1]。

合成研究

连四硫酸钠作为重组蛋白的变性剂，广泛应用于生物医药的工艺过程中，目前连四硫酸钠的制备方法主要用碘、过氧化氢、重铬酸钠或三氧化二砷为氧化剂，氧化硫代硫酸钠制得连四硫酸钠，大量过氧化氢做氧化剂会产生气体，不利于连四硫酸钠制备的放大，重铬酸钠或三氧化二砷作为氧化剂，易导致重金属残留，碘作为氧化剂，生成的副产物碘化钠易除去，但是单质碘容易升华，有一定的毒性，环境不友好，且单质碘在有机溶剂中溶解度较低，需要消耗的大量的有机溶剂。

基于上述理由，研究人员优化得到一种负载单质碘催化合成连四硫酸钠的方法，其具体步骤如下：在反应器中依次加入硫代硫酸钠，水，负载单质碘，有机溶剂，在0-40℃条件下，反应4-36h；反应结束后，过滤，滤饼溶于水中，过滤，将滤液加入冷的有机溶剂中重结晶，过滤，干燥即得产物连四硫酸钠。上述方法具有以下优点：(1)反应条件温和，催化活性高，反应效率高；(2)负载单质碘为氧化剂，避免了单质碘升华后产生的毒性，后处理麻烦的问题；(3)连四硫酸钠不稳定，生产工艺过程中容易生成含硫物质，该方法有效避免了该情况[2]。

参考文献

[1]刘红梅,谷芳芳,王保金,等.高纯二水合连四硫酸钠的制备及其表征[J].化学试剂,2023,45(02):161-165.DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2022.0472.

[2]文良柱,赵丹,黄晓梅,等.一种负载单质碘催化合成连四硫酸钠的方法:CN201510984797.8[P].CN106915730A.