氘代試劑是怎么制備的

作為一名化學(xué)工作者,每天例行的工作就是開(kāi)反應(yīng)，處理反應(yīng)，過(guò)柱子，打核磁，每天消耗了大量的試劑，溶劑，得到目標(biāo)產(chǎn)物(大多時(shí)候都是一堆垃圾啦)，核磁無(wú)疑是從垃圾中找尋寶貝的最佳利器。那么做核磁的時(shí)候我們免不了要用到氘代試劑（氟譜，磷譜等除外），但是這些氘代試劑是怎么制備的呢？

先給個(gè)結(jié)論吧：

氘代溶劑大多都是由氘代水制備的；

氘代水是從自然界分離得到的。

地球上的水中，HDO的含量約1/3200，即每3200個(gè)水分子中有一個(gè)為HDO, HDO與H2O可以通過(guò)蒸餾，電解或化學(xué)方式分離，其中化學(xué)分離方式效價(jià)比最高，工業(yè)上常用Girdler sulfide過(guò)程（圖一）

Girdler過(guò)程利用硫化氫將水中的氘代水在30oC“萃取”出來(lái)，之后在130 oC與水交換得到氘代水，通過(guò)多級(jí)交換得到純度較高的氘代水。除了硫化氫外，氨氣，甲胺等也可以用于分離純化氘水；

有了氘水后，氘代試劑的制備就容易了。

氘代DMSO:將DMSO與重水在堿性催化劑（氧化鈣）的作用下交換為DMSO-d6,這一過(guò)程需要重復(fù)多次以得到高純度的氘代DMSO;

氘代丙酮：丙酮與重水在堿性催化劑（LiOD）的作用下發(fā)生H-D交換制備；

氘代苯：苯與重水在過(guò)渡金屬催化下與重水交換得到氘代苯；

氘代四氫呋喃：四氫呋喃在過(guò)渡金屬催化下與重水交換制的；

氘代氫氧化鈉或氘代氫氧化鉀可以由金屬單質(zhì)與重水反應(yīng)制備；

氘氣：通過(guò)電解氘水可以制備氘氣；

氘化鋰可以由金屬鋰與氘氣反應(yīng)制備；

同理，氘化鈉可以由金屬鈉與氘氣反應(yīng)合成；

有了氘化鋰，氘化鋰鋁就有著落了，氘代的四氫鋰鋁(氘化鋰鋁，LiAlD4) 可以由氘化鋰(LiD)與氯化鋁反應(yīng)制備；

就這樣子，各種氘代試劑都可以有了；

不查不知道，一查嚇一跳，氘代試劑用途不僅僅是用來(lái)打核磁的哦；

往大了講，氘水與輕水相比，能夠捕獲更多的中子，從而用來(lái)調(diào)節(jié)核反應(yīng)的進(jìn)程；因而氘水于上世紀(jì)四十年代開(kāi)始工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，目前世界上主要的生產(chǎn)國(guó)家為印度，美國(guó)，阿根廷，日本，挪威，加拿大，伊朗，巴基斯坦等；

氘代藥物由于其特殊的藥物代謝動(dòng)力學(xué)特性，近些年研究較多。全球首個(gè)氘代藥物Austedo安泰坦已于近日在中國(guó)上市，用于治療亨廷頓舞蹈病和遲發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙；

往小了講，我們大多時(shí)候用氘代試劑來(lái)打核磁確認(rèn)結(jié)構(gòu)；而另一個(gè)常用的用途是用來(lái)研究反應(yīng)機(jī)理(KIE); 用氘代試劑作為反應(yīng)溶劑也可方便檢測(cè)反應(yīng)的進(jìn)程；

除了用于核磁外，氘水也可用在紅外色譜中避免水峰與酰胺信號(hào)的重疊；

另外，氘水也可用于測(cè)量人體代謝速率。