2,3-二溴丁二酸的合成及应用

‌2,3-二溴丁二酸是一种有机合成中间体‌，常温下多为白色结晶粉末。别名‌‌‌二溴丁二酸、2,3-二溴代琥珀酸、α,β-二溴琥珀酸等，较易溶于热水、乙醇和乙醚，微溶于冷水和氯仿。

主要用途

‌有机合成中间体‌：用于合成二羧酸衍生物，也是制备解毒药二巯基丁二酸钠的中间体。

助焊剂应用‌：在助焊剂、焊锡膏生产中起助焊活性，残留少，适用于高精密电子元件。

‌生物素中间体‌：部分资料显示其可用作生物素合成的中间体。‌‌

合成方法

在氮气氛围下，将11.6 g（100 mmol）顺酐、 溴化钠10.3 g（100 mmol）和30 ml水；在50 ℃下，将16.0 g（100 mmol）溴在1小时内分批滴加，同时保持内部温度低于55 ℃，并将混合物在该温度下继续搅拌15小时。随后，过滤结晶体，在搅拌下冷却至5 ℃，将沉淀与母液分离。所得结晶体在减压下干燥，得到2,3-二溴丁二酸白色结晶16.9 g（61.3 mmol）（纯度> 99%，收率：61.3%）。[1]

向装有酒精温度计、球形冷凝管和搅拌器的三口烧瓶中加入 2,3-二溴丁二酸（27.58 g，0.10 mol）和氯化硫酰（32.85 ml，0.45 mol）。向反应混合物中加入 2 mL N,N-二甲基甲酰胺。在室温下充分搅拌混合溶液 1 小时。将混合物加热至 60°C，保持 8 小时。将温度升至 80°C 进行真空蒸馏，以除去过量的氯化硫酰，从而得到产物2,3-二溴丁二酸。[1]

下游产物合成

将 196 g 2,3-二溴丁二酸和 400 g 4-甲基-2-戊酮放入 2 L 烧瓶中并进行搅拌。在 40°C 下，用 1 小时的时间将 519 g 苄胺分批滴入其中。随后在80°C下保持2小时，再在100°C下保持2小时。向所得反应混合物中加入360 g 49 wt%氢氧化钠水溶液和155 g水，并混合均匀。随后分离出油层和水层。用水层用 200 g 4-甲基-2-戊酮洗涤两次，得到 961 g 水溶液，其中含有 17.5% 的 2,3-双（苄基氨基）琥珀酸和 3.8% 的苄胺。实施例 1 将参考实施例 1 中获得的 118 g 含 2,3-双（苄基氨基）琥珀酸的水溶液[2,3-双（苄基氨基）琥珀酸 0.631 mol]和 58 g 氯苯放入 500 ml 烧瓶中，并保持在 32°C。向其中通入35 g光气，持续6小时，随后在32°C下保持0.5小时。在通气与保持阶段之间，加入94 g 49%氢氧化钠水溶液，以将pH值维持在10.8。所得反应混合物分离为油层和水层。在25°C下，向该水相中边搅拌边滴加20%盐酸112克，使混合物的pH值降至1.0。1,3-二苄基-2-氧代咪唑烷-4,5-二羧酸沉淀出来，且未附着在烧瓶壁和搅拌器上。通过过滤收集该沉淀物，在常温下减压干燥，得到纯度为88%的1,3-二苄基-2-氧代咪唑烷-4,5-二羧酸22.4克（0.0556摩尔，收率88%）。

参考文献

[1] Bai, L., Zhang, J., Teng, Y., Gao, Z., Wang, J., & Meng, F. (2023). Main‐chain liquid‐crystalline polymers bearing different anion. Liquid Crystals, 50(2), 260-269.