硫代酸酯（硫代酸酯）

物質(zhì)簡介

硫代酸酯簡而言之就是硫酯，是一分子羧酸與一分子硫醇發(fā)生取代反應，脫去一分子水縮合而成的化合物。該分子的特點是具有一個硫酯鍵，是硫酯鍵的斷裂可以釋放出大量能量，在生命體中起著功能的作用。它是由一個硫原子（S）和一個?；–O）通過共價鍵形成的官能團。硫代酸酯的通式為R-O-CO-R'。這類化合物的種類繁多，運用也是很廣泛的。

另一類的化學物質(zhì)也會被看作是硫酯，這一類的化學物質(zhì)可看成是脂鍵中的?；系难踉訛榱蛟铀〈?，其通式則是R-O-CS-R'。這一類物質(zhì)可以通過Lawesson試劑和酯的反應生成。這種硫代羰基化合物可用于有機合成。最近帝國學院教授東尼·巴雷特將硫酯用于非環(huán)狀化合物的糖合成取得成功。

某些生物化學家認為硫酯在生命起源的過程中扮演很重要的角色。一位諾貝爾獎得主，比利時的Christian de Duve,認為先有一個"硫酯世界"，再發(fā)展到"RNA世界"，硫酯是有機體的直接祖先。

形成方式

當一個巰基(通式為R-SH)和一個羧基(R'-COOH)結(jié)合就形成了硫酯。過程中釋放一分子水，產(chǎn)物就是: R-S-CO-R'。

硫酯建是高能化學鍵，就好像在所有生物體內(nèi)提供能量的三磷酸腺苷里的高能磷酸鍵。

這就表明了硫酯是在ATP分解或合成過程中的中間產(chǎn)物。所有的酯鍵形成（包括脂類）都需要硫酯的參與。這些物質(zhì)參與了細胞內(nèi)多種物質(zhì)的合成，包括肽，脂肪酸, 固醇，萜烯, 卟啉和其他。另外，硫酯是一些特別古老的ATP組裝途徑的中間產(chǎn)物。在這兩個例子里面，硫酯都比ATP更直接得參加了能量的消耗與生成。換句話說，硫酯是在那個沒有ATP的硫酯世界里充當了ATP的角色。事實上，硫酯可能幫助ATP形成磷酸鍵。

馬洛硫酯

本品為1，3-二硫雜茂-2-叉丙二酸二異丙酯，按干燥品計算，含C12H16O4S2應為97.5～102.0%。

本品為淡黃色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末；稍有異臭，味苦；遇光色漸變橙紅。

本品在醋酸乙酯中極易溶解，在乙醇、丙酮或乙醚中易溶，在水中幾乎不溶。

熔點：本品的熔點（中國藥典1990年版二部附錄15頁），為59～63℃（熔距不得超過2℃）。

馬洛硫酯口服后對于血漿總蛋白、白蛋白、膽堿酯酶活性及肝總蛋白的低下具有改善作用，對于血清轉(zhuǎn)氨酶活性上升及血漿總膽固醇低下，均能使之恢復正常。馬洛硫酯作用于肝細胞，促進核糖核酸（RNA）合成，激活核糖體而提高蛋白質(zhì)合成能力，從而激活肝功能并抑制肝纖維化的進展，改善肝臟的蛋白質(zhì)代謝，并伴有氨基轉(zhuǎn)移酶、膠質(zhì)反應和γ-球蛋白等的改善。適用于代償性肝硬化時肝功能的改善。臨床亦用于慢性肝炎及肝硬化引起的低蛋白血癥。

合成文獻

鐵催化在水作為溶劑的條件下醛類化合物與硫醇化合物反應合成硫酯化合物。

實際運用

硫酯類抗氧劑的合成與應用：硫酯類抗氧劑產(chǎn)銷量占含硫類抗氧劑 90%以上，是 20 世紀 40 年代國外工業(yè)化抗氧劑的最重要品種之一。國產(chǎn)硫酯類抗氧劑主要有 4 個產(chǎn)品：硫代二丙酸二（十二醇）酯(DLTP 或DLTDP），硫代二 丙 酸 二(十 八 醇）酯（DSTP 或 DSTDP），硫 代 二丙酸二（十三醇）酯(DTDTP 或 DTDTDP，液體抗氧劑），硫 代 二 丙 酸 二(十 四 醇）酯(DMTP 或 DMTDP）。^[1]

國內(nèi)外合成硫酯類抗氧劑，無 論 采 用 何 種工藝路線，絕大部分以天然油脂衍生物高碳醇為原料，例如十二醇（月桂醇）、十八醇（硬脂醇）、十四 醇（肉 豆 蔻 醇）等。因 此，硫 酯 類 抗 氧 劑 的80%~85%碳組成來源于可再生資源, 發(fā)展硫酯類抗氧劑，更符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的理念。合成硫酯抗氧劑根據(jù)所用主要原料可以分為β-氯丙酰氯、丙烯腈、丙烯酸及丙烯酸酯及丙烯酸酯交換等 5 種生產(chǎn)工藝。

1.1 β-氯丙酰氯工藝

首先由 β-氯丙酰氯和月桂醇（十二醇）反應，生成 β-氯丙酸十二酯，化學反應式如下：

ClCHCHCOCl + CHOH → ClCHCHCOOCH + HCl

再將 β-氯丙酸十二酯和硫化鈉反應生成硫代二丙酸二月桂酯，經(jīng)后處理即得到抗氧劑 DLTP。

2ClCHCHCOOCH+ NaS → S(CHCHCOOCH) + 2NaCl

此工藝原料價格高，設(shè)備腐蝕嚴重，較難工業(yè)化。

1.2 丙烯腈工藝

以丙烯腈為原料生產(chǎn)硫代酯抗氧劑，可分為丙烯腈-硫化氫路線和丙烯腈-硫化鈉兩種合成路線。

1.3丙烯酸工藝

首先在氫氧化鈉存在下丙烯酸和硫化氫縮合，得到硫代二丙酸二鈉，再以鹽酸將其酸化得到硫代二丙酸。

分離干燥后的硫代二丙酸和月桂醇酯化反應后精制即得到抗氧劑 DLTP。該工藝雖然比丙烯腈工藝路線稍簡單和清潔，但要消耗酸堿，并產(chǎn)生一定量廢水。同時雖然不用固體原料，但仍要處理固體硫代二丙酸中間體。

1.4丙烯酸酯工藝

以丙烯酸酯類生產(chǎn)硫酯類抗氧劑，可采用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等，但以用丙烯酸甲酯較為合理，以丙烯酸甲酯為原料，該路線又可分為 3 種不同的生產(chǎn)工藝。

1.5丙烯酸酯酯交換工藝

北京助劑研究所于 20 世紀末將丙烯酸酯酯交換工藝應用于 DLTP 或 DSTP 工業(yè)化生產(chǎn)。生產(chǎn)實踐證明, 丙烯酸酯酯交換生產(chǎn)硫代酯類抗氧劑新工藝，是具有諸多優(yōu)勢的先進生產(chǎn)工藝，該工藝只需兩步化學反應, 即得到 DLTP 或 DSTP 等多種硫代酯類抗氧劑。

這種工藝有以下優(yōu)點:

①只需兩步化學反應即可得到硫代酯類抗氧劑 DLTP、DSTP，生產(chǎn)工藝流程短，設(shè)備臺數(shù)少，投資少，建設(shè)周期短，節(jié)省能源和勞動力。

②所用原料品種少，避免了使用固體原料和固體中間體，貯運及操作方便，勞動強度低。

③副產(chǎn)物品種少，質(zhì)量輕，只有甲醇 1 種，便于處理和回收利用。

④不產(chǎn)生工藝廢水，三廢污染少，是一種清潔生產(chǎn)工藝。

⑤本工藝以硫代二丙酸二甲酯為中間體，更換原料脂肪醇，不需變動其他工藝設(shè)備，即可生產(chǎn)其他硫代酯類抗氧劑產(chǎn)品。因此，本工藝是硫代酯類抗氧劑生產(chǎn)通用新工藝，實現(xiàn)用一套工藝裝備生產(chǎn)多種產(chǎn)品。

⑥新工藝生產(chǎn)的硫代酯類抗氧劑產(chǎn)品質(zhì)量高，抗熱氧化能力和抗銅害老化性能高。

受阻酚主抗氧劑屬于鏈終止型抗氧劑，在聚合物穩(wěn)定化過程中通過供給氫原子以及和自由基反應生成惰性產(chǎn)物，終止鏈增長而達到抗氧化目的。但氫轉(zhuǎn)移的結(jié)果導致聚合物氫過氧化物生成。硫代酯類抗氧劑能夠有效地分解聚合物氫過氧化物，使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的產(chǎn)物，從而使聚合物耐熱氧老化及不變色。

美國、日本和西歐硫酯類抗氧劑年消費總量約 15 kt 左右，硫酯類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑消費量之比在 1∶4 左右，我國硫酯類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑消費量之比小于 1∶8，這是國內(nèi)外抗氧劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一個顯著差別。國外 DLTP 等硫酯類抗氧劑在抗氧劑生產(chǎn)及消費總量中占有一定份額，歷經(jīng) 50 多年，經(jīng)久不衰，除了生產(chǎn)工藝不斷改進和提高之外，其應用技術(shù)不斷發(fā)展也是重要原因之一。因此，改進硫酯類抗氧劑生產(chǎn)工藝，進一步加強硫酯類抗氧劑的應用技術(shù)和配方研究是刻不容緩的工作。