108321-07-9 / 哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽的制備

概述^[1]

反滲透目前已成為最受歡迎的海水淡化技術(shù)之一，然而RO具有需要高壓，嚴(yán)重的膜污染和低的水滲透率的缺點。與反滲透不同，正滲透所需的液壓壓力要低得多，并且結(jié)垢的趨勢也很低，并且具有較高的水回收率。利用這些優(yōu)勢，正滲透已應(yīng)用于海水淡化，廢水處理制藥等領(lǐng)域。作為正滲透中的關(guān)鍵元素，溶質(zhì)對正滲透應(yīng)用至關(guān)重要。

哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽哌嗪環(huán)上帶有磺酸基，化學(xué)和結(jié)構(gòu)特性決定了哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽在水中完全解離，這歸因于其滲透驅(qū)動原理，有利于產(chǎn)生高滲透壓。同時，當(dāng)哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽用作正滲透吸取溶質(zhì)時，鑒于其三維構(gòu)型，可以實現(xiàn)最小的反向溶質(zhì)擴散。這些優(yōu)點展示了哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽作為正滲透脫鹽劑的適用性和良好的性能。至關(guān)重要的是，哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽吸引溶質(zhì)同時產(chǎn)生高的正滲透水通量，同時反向溶質(zhì)擴散可忽略不計，從而驗證了它們的適用性和潛力。

制備^[1]

哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽（P-2SO3-2Na）制備如下：將哌嗪（2.15g，25mmol）溶于20mLDI水中。然后依次加入ClCH2CH2SO3Na（9.23g，50mmol）和NaOH（1.60g，50mmol）。所得溶液為在40℃下連續(xù)攪拌過夜。形成透明的溶液。通過從冷乙醇中沉淀獲得產(chǎn)物，并從H2O/EtOH中純化。干燥后收集白色粉末哌嗪-N，N-雙(2-羥基乙磺酸)鈉鹽（產(chǎn)率＞99％）。

1HNMR（300MHz，D2O，25°C，δ）： 2.60（t，8H，NCH2CH2N）， 2.83（t，4H，NCH2）， 3.13（t，4H，CH2S）。

主要參考資料

[1] Piperazine-Based Functional Materials as DrawSolutes for Desalination via Forward Osmosis