Дейтерированный хлороформ

Дейтерированный хлороформ
Стерео, скелетная формула дейтерированного хлороформа	Модель заполнения пространства дейтерированным хлороформом
Имена
	Название ИЮПАК трихлор(дейтерио)метан
	Другие имена Хлороформ- d; Дейтерохлороформ
Идентификаторы
Номер CAS	865-49-6 И;
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
Ссылка Бейльштейна	1697633
ЧЭБИ	ЧЕБИ:85365 И;
ChemSpider	64654 И;
Информационная карта ECHA	100.011.585
Номер ЕС	212-742-4;
CID PubChem	71583;
УНИИ	P1NW4885VT И;
Номер ООН	1888
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID50904766;
	ИнЧи InChI=1S/CHCl3/c2-1(3)4/h1H/i1D И Ключ: HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N И; InChI=1/CHCl3/c2-1(3)4/h1H/i1D Ключ: HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJEH;
	УЛЫБКИ [2H]C(Cl)(Cl)Cl;
Характеристики
Химическая формула	CDCl3
Молярная масса	120,384 г/моль
Появление	Бесцветная жидкость.
Запах	хлороформоподобный
Плотность	1.500 г/см 3
Температура плавления	−64 °C (−83 °F; 209 K)
Точка кипения	61 °C (142 °F; 334 К)
Опасности
	Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Предупреждения об опасности	Х302 , Х315 , Х319 , Х331 , Х336 , Х351 , Х361 , Х372 , Х373
Меры предосторожности	Р201 , Р202 , Р260 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р281 , Р301+Р312 , Р302+Р352 , Р304+Р340 , Р305+Р351+Р338 , Р308+Р313 , Р311 , Р312 , Р314 , Р321 , Р330 , Р332+Р313 , Р337+Р313 , Р362 , Р403+Р233 , Р405 , Р501
NFPA 704 (огненный алмаз)	2 0 0
Родственные соединения
Родственные соединения	Хлороформ; Дейтерированный дихлорметан
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Н проверить ( что такое ?)ИН Ссылки на инфобокс

Химическое соединение

Дейтерированный хлороформ , также известный как хлороформ -d , является органическим соединением с формулой CDCl ₃ . Дейтерированный хлороформ является распространенным растворителем, используемым в ЯМР-спектроскопии . ^[2] Свойства CDCl ₃ и обычного CHCl ₃ ( хлороформа ) практически идентичны.

Дейтерохлороформ был впервые получен в 1935 году в годы исследований дейтерия . ^[3]

Подготовка

Дейтерированный хлороформ коммерчески доступен. Его легче производить и он менее дорогой, чем дейтерированный дихлорметан . ^[4] Дейтерохлороформ получают реакцией гексахлорацетона с оксидом дейтерия , используя пиридин в качестве катализатора. Большая разница в температурах кипения между исходным материалом и продуктом облегчает очистку путем перегонки. ^[5]^[6]

O=C(CCl ₃ ) ₂ + D ₂ O → 2 CDCl ₃ + CO ₂

Обработка хлораля дейтерооксидом натрия (NaOD) дает дейтерированный хлороформ. ^[7]^[8]

ЯМР растворитель

В протонной ЯМР- спектроскопии дейтерированный растворитель (обогащенный до >99% дейтерия) обычно используется, чтобы избежать регистрации большого мешающего сигнала или сигналов от протона(ов) (т. е. водорода-1), присутствующего в самом растворителе. Если бы в качестве растворителя использовался недейтерированный хлороформ (содержащий полный эквивалент протия), сигнал растворителя почти наверняка подавил бы и скрыл бы любые близлежащие сигналы аналита. Кроме того, современные приборы обычно требуют присутствия дейтерированного растворителя, поскольку частота поля блокируется с использованием сигнала дейтерия растворителя для предотвращения дрейфа частоты. Коммерческий хлороформ- d , однако, все еще содержит небольшое количество (0,2% или менее) недейтерированного хлороформа; это приводит к небольшому синглету при 7,26 ppm, известному как остаточный пик растворителя, который часто используется в качестве внутреннего эталона химического сдвига.

В спектроскопии ЯМР углерода-13 единственный углерод в дейтерированном хлороформе показывает триплет при химическом сдвиге 77,16 ppm, причем три пика имеют примерно одинаковый размер, что является результатом расщепления спиновой связью с присоединенным атомом дейтерия со спином 1 ( CHCl ₃ имеет химический сдвиг 77,36 ppm). ^[4]

Дейтерированный хлороформ является универсальным растворителем ЯМР, поскольку он не очень химически активен и вряд ли обменяет свой дейтерий на растворенное вещество, ^[9] а его низкая температура кипения позволяет легко извлекать образец. Однако он несовместим с сильно основными, нуклеофильными или восстанавливающими аналитами, включая многие металлоорганические соединения.

Опасности

Хлороформ фотохимически реагирует с кислородом, образуя хлор , фосген и хлористый водород . Чтобы замедлить этот процесс и снизить кислотность растворителя, хлороформ- d хранят в коричневых тонированных бутылках, часто над медной стружкой или серебряной фольгой в качестве стабилизатора. Вместо металлов можно добавить небольшое количество нейтрализующего основания, такого как карбонат калия . ^[10] Он менее токсичен для печени и почек, чем CHCl3 _, из-за более сильной связи C−D по сравнению со связью C−H , что делает его несколько менее склонным к образованию деструктивного трихлорметильного радикала ( •CCl3 ₎ . ^[11]^[12]

Ссылки

^ «Хлороформ-d».
^ Фулмер, Грегори Р.; Миллер, Александр Дж. М.; Шерден, Натаниэль Х.; Готтлиб, Хьюго Э.; Нудельман, Абрахам; Штольц, Брайан М.; Берко, Джон Э.; Голдберг, Карен И. (2010). «ЯМР-химические сдвиги следовых примесей: обычные лабораторные растворители, органика и газы в дейтерированных растворителях, имеющие отношение к металлоорганической химии» (PDF) . Металлоорганические соединения . 29 (9): 2176– 2179. doi :10.1021/om100106e.
^ Хлороформ-d (дейтерохлороформ), FW Breuer, J. Am. Chem. Soc. 1935, 57, 11, 2236–2237 (1 ноября 1935 г.) [1]
^ ab "Теория ЯМР – Растворители для спектроскопии ЯМР". Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2014-01-23 .
^ Paulsen, PJ; Cooke, WD (1 сентября 1963 г.). «Подготовка дейтерированных растворителей для спектрометрии ядерного магнитного резонанса». Аналитическая химия . 35 (10): 1560. doi :10.1021/ac60203a072.
^ Захарани, Лия; Йохан, Мохд Рафи Бин; Хали, Надер Гаффари (2022). «Процесс экономии затрат и энергии для лабораторного производства хлороформа-d». Organic Process Research & Development . 26 (11): 3126– 3129. doi :10.1021/acs.oprd.2c00260. S2CID 253071632.
^ Клугер, Рональд (1964). «Удобное приготовление хлороформа-d1». Журнал органической химии. 29 (7): 2045-2046. doi:10.1021/jo01030a526.
^ Брейер, Ф. В. (1935). "Хлороформ-d (Дейтериохлороформ)1". Журнал Американского химического общества. 57 (11): 2236-2237. doi:10.1021/ja01314a058.
^ Sabot, Cyrille; Kumar, Kanduluru Ananda; Antheaume, Cyril; Mioskowski, Charles (2007-06-01). "Triazabicyclodecene: An Effective Isotope Exchange Catalyst in CDCl3". Журнал органической химии . 72 (13): 5001– 5004. doi :10.1021/jo070307h. ISSN 0022-3263. PMID 17530896.
^ Тейпель, Ян; Готтштейн, Вера; Хёльцле, Ева; Кальтенбах, Катя; Лахенмайер, Дирк В.; Кубалла, Томас (2022). «Простой и надежный метод смягчения разложения дейтерированного хлороформа для стабилизации восприимчивых образцов ЯМР». Химия . 4 (3): 776–785 . doi : 10.3390/chemistry4030055 . ISSN 2624-8549.
^ Голдштейн, Робин С. (2013). Токсичные взаимодействия. Хьюитт, Уильям Р., Хук, Джерри Б. Берлингтон: Elsevier Science. ISBN 978-1-4832-6970-2. OCLC 896796140.
^ Ахмадизаде, М.; Куо, Ч.-Х.; Хук, Дж. Б. (1981-07-01). «Нефротоксичность и гепатотоксичность хлороформа у мышей: Эффект замещения дейтерия». Журнал токсикологии и охраны окружающей среды . 8 ( 1– 2): 105– 111. Bibcode : 1981JTEH....8..105A. doi : 10.1080/15287398109530054. ISSN 0098-4108. PMID 7328696.

[1] «Хлороформ-d».

[2] Фулмер, Грегори Р.; Миллер, Александр Дж. М.; Шерден, Натаниэль Х.; Готтлиб, Хьюго Э.; Нудельман, Абрахам; Штольц, Брайан М.; Берко, Джон Э.; Голдберг, Карен И. (2010). «ЯМР-химические сдвиги следовых примесей: обычные лабораторные растворители, органика и газы в дейтерированных растворителях, имеющие отношение к металлоорганической химии» (PDF) . Металлоорганические соединения . 29 (9): 2176– 2179. doi :10.1021/om100106e.

[3] Хлороформ-d (дейтерохлороформ), FW Breuer, J. Am. Chem. Soc. 1935, 57, 11, 2236–2237 (1 ноября 1935 г.) [1]

[colorado1-4] "Теория ЯМР – Растворители для спектроскопии ЯМР". Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2014-01-23 .

[5] Paulsen, PJ; Cooke, WD (1 сентября 1963 г.). «Подготовка дейтерированных растворителей для спектрометрии ядерного магнитного резонанса». Аналитическая химия . 35 (10): 1560. doi :10.1021/ac60203a072.

[6] Захарани, Лия; Йохан, Мохд Рафи Бин; Хали, Надер Гаффари (2022). «Процесс экономии затрат и энергии для лабораторного производства хлороформа-d». Organic Process Research & Development . 26 (11): 3126– 3129. doi :10.1021/acs.oprd.2c00260. S2CID 253071632.

[7] Клугер, Рональд (1964). «Удобное приготовление хлороформа-d1». Журнал органической химии. 29 (7): 2045-2046. doi:10.1021/jo01030a526.

[8] Брейер, Ф. В. (1935). "Хлороформ-d (Дейтериохлороформ)1". Журнал Американского химического общества. 57 (11): 2236-2237. doi:10.1021/ja01314a058.

[9] Sabot, Cyrille; Kumar, Kanduluru Ananda; Antheaume, Cyril; Mioskowski, Charles (2007-06-01). "Triazabicyclodecene: An Effective Isotope Exchange Catalyst in CDCl3". Журнал органической химии . 72 (13): 5001– 5004. doi :10.1021/jo070307h. ISSN 0022-3263. PMID 17530896.

[10] Тейпель, Ян; Готтштейн, Вера; Хёльцле, Ева; Кальтенбах, Катя; Лахенмайер, Дирк В.; Кубалла, Томас (2022). «Простой и надежный метод смягчения разложения дейтерированного хлороформа для стабилизации восприимчивых образцов ЯМР». Химия . 4 (3): 776–785 . doi : 10.3390/chemistry4030055 . ISSN 2624-8549.

[11] Голдштейн, Робин С. (2013). Токсичные взаимодействия. Хьюитт, Уильям Р., Хук, Джерри Б. Берлингтон: Elsevier Science. ISBN 978-1-4832-6970-2. OCLC 896796140.

[12] Ахмадизаде, М.; Куо, Ч.-Х.; Хук, Дж. Б. (1981-07-01). «Нефротоксичность и гепатотоксичность хлороформа у мышей: Эффект замещения дейтерия». Журнал токсикологии и охраны окружающей среды . 8 ( 1– 2): 105– 111. Bibcode : 1981JTEH....8..105A. doi : 10.1080/15287398109530054. ISSN 0098-4108. PMID 7328696.