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氘代二氯甲烷(CD?Cl?,99.9% D):变温核磁的低温之王——氘代溶剂在动力学与机理研究中的应用

发表时间:2026-11-10

名称:二氯甲烷-D₂(CD₂Cl₂),D 99.9% 

品牌:PERFEMIKER 

CAS号:1665-00-5 

货号:PA28681 

规格与价格:1 g/¥192.08;5 g/¥710.50;25 g/¥3126.20;10×0.75 ml/¥1484.00(同位素丰度 99.9% D)

 链接:https://www.perfemiker.cn/product/550129.html

一、产品简介

氘代二氯甲烷(CD₂Cl₂)是二氯甲烷的两个氢被氘取代的 NMR 用氘代溶剂,无色透明液体,沸点 40 ℃,熔点 -97 ℃,密度 1.32 g/mL,与大多数有机溶剂混溶、不溶于水。残余质子峰(¹H NMR)位于 δ 5.32(单峰),¹³C 峰位于 δ 53.8(三重峰,¹J≈29 Hz)。99.9% D 的同位素丰度意味着残余 ¹H 信号极弱,可放心观察样品的低浓度信号。


二、关键性能:为什么变温 NMR 首选它

极宽的液态窗口。 熔点 -97 ℃ 是常用氘代溶剂中最低者之一(仅低于 CDCl₃F 等特种溶剂),配合 40 ℃ 沸点,液态覆盖约 -95 至 40 ℃——动态核磁(DNMR)需要从低温到室温扫描整条谱线,这正是 CD₂Cl₂ 的舞台。

化学惰性与弱配位。 卤代溶剂不与大多数金属配合物、有机中间体反应,尤其适合空气敏感的有机金属体系(配合手套箱取液)。

单一且不干扰的残余峰。 ¹H 残峰在 5.32 ppm,处于芳香区与脂肪区之间的"空档",对样品 0–10 ppm 区间观察干扰极小。


三、应用场景详解

应用一:变温核磁(VT-NMR)研究动态过程。 这是 CD₂Cl₂ 的核心应用:构象交换(环翻转、阻转异构)、配体交换速率、旋转异构、以及顺磁体系的磁交换——典型做法是在 -80 ℃ 至室温区间每 10 ℃ 采集一张谱,用共存线(coalescence)温度估算交换能垒(ΔG‡ ≈ 4.6×10⁻¹² Tc·(10.32+log(Tc/Δν)) kJ/mol)。要点:① 低温谱需等待 5–10 min 热平衡再采样,否则谱图漂移;② 高于 25 ℃ 时 CD₂Cl₂ 蒸气压大,必须在加压核磁管(J. Young 管)中进行,开放式管 40 ℃ 即沸腾——这也是很多 CD₂Cl₂ 变温实验只做低温段的原因。

应用二:空气敏感有机金属配合物的表征。 有机金属化学家偏爱 CD₂Cl₂:取液在手套箱内完成,配合物在其中既不解离也不溶剂化(弱配位卤代溶剂),¹H/¹³C/³¹P 谱干净。典型场景:铑/铱/钯催化剂的配体环境表征、金属-氢化物信号(δ -10 至 -30,CD₂Cl₂ 本底完全无干扰)、卡宾与活性中间体的低温捕获(生成后立即 -80 ℃ 测谱)。

应用三:机理研究的低温捕获实验。 反应中间体寿命短时,"低温 + 惰性溶剂 + 快速混合"是捕获三要素:在 -78 ℃ 的 CD₂Cl₂ 中混合反应物,直接转入预冷探头测谱,可直接观察到环状溴鎓离子、金属卡宾、N-硝酮等活性物种的 NMR 特征。要点:低温转移装置(Schlenk 低温浴 + 预冷注射器)与探头预冷要同步,样品转移过程升温 5 ℃ 就可能让中间体消失。

应用四:作为"非配位极性溶剂"的动力学研究。 卤代溶剂在溶剂效应与动力学研究中常作为弱亲核、高极化基准:如 SN1/SN2 竞争、重排反应速率比较中,CD₂Cl₂(或其氘代类似物 CDCl₃、CD₃CN)的选择直接影响速率常数可比性。研究级动力学中用氘代溶剂还有额外好处——红外/核磁同管监测时无溶剂峰遮挡。

应用五:¹⁹F、³¹P 等核的谱图采集与定量 NMR(qNMR)。 CD₂Cl₂ 溶解范围广、黏度低、信号基线平,是 qNMR 定量(以氘代溶剂本底无干扰为前提)与小分子结构确认的常用溶剂;含氟化合物的 ¹⁹F 谱亦常用 CD₂Cl₂(CDCl₃ 的 ¹³C 卫星峰有时更干扰)。

应用六:封装与一次性小体积形式(10×0.75 ml 规格)。 0.75 ml 安瓿规格正对应标准 5 mm 核磁管用量(约 0.6–0.7 ml):一次一支、开瓶即用,避免大瓶反复开启导致的同位素稀释(吸潮会轻微降低 D 丰度)与挥发损失——对高价氘代溶剂,这种规格实际更省。


四、使用要点

  • 极易挥发(bp 40 ℃):取液用注射器、瓶口朝下呈"倒瓶转移"或手套箱操作;开瓶后盖紧,不建议室温久置。
  • 氯代溶剂毒性中等(疑似致癌物代谢路径),避免吸入蒸气,通风柜内操作;废液单独收集为卤代烃废液。
  • 与强碱、活泼金属(钠、钾)剧烈反应,禁止用金属钠干燥;如需除水用分子筛(4A)静置。
  • 低温实验时玻璃核磁管有炸裂风险,探头低温操作遵循仪器规程(液氮预冷、缓慢降温)。

五、总结

CD₂Cl₂ 的应用密码是两个温度数字:-97 ℃ 的熔点给了它"能装下所有低温实验"的液态窗口,40 ℃ 的沸点给了它"高温必须密封"的边界。对做动态核磁与机理研究的化学家来说,它是把反应中间体"冻住并看见"的那瓶溶剂;对手套箱里的金属化学家来说,它是最不会添乱的旁观者。10×0.75 ml 的分装规格则提醒了一件事:对这种按毫升计价的试剂,减少挥发与污染本身就是成本控制。

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