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Hexane-d₁₄:用于核磁共振与科研的氘代溶剂

Hexane-d₁₄是正己烷的全氘代形式,其14个氢原子全部被氘取代,使其成为核磁共振波谱分析和机理研究中极具价值的无干扰溶剂及同位素示踪剂。

化学名称
Hexane-d₁₄(十四氘代正己烷)
分子式
C₆D₁₄
分子量
100.27 g/mol(普通正己烷为86.18 g/mol)
氘含量
每分子含14个氘原子;同位素纯度通常≥99 atom % D
主要用途
¹H和¹³C核磁共振波谱中的锁场溶剂及无干扰基质
物理状态
室温下为无色液体
产品编号
H121283

什么是Hexane-d₁₄?其制备方法是什么?

Hexane-d₁₄,又称全氘代正己烷或十四氘代己烷,是正己烷(C₆H₁₄)的全氘代同位素异构体。母体分子中所有14个氢原子均被氘(²H)原子取代,分子式为C₆D₁₄,分子量约为100.27 g/mol。

氘的引入通常通过催化氢-氘交换反应或在严格控制条件下以氘代水(D₂O)衍生前体为原料合成实现。Aladdin Scientific等供应商提供的高品质科研试剂同位素纯度≥99 atom % D,可将残余含氢杂质降至最低,从而避免在灵敏的波谱测量中产生不必要的背景信号。

在物理性质上,Hexane-d₁₄与普通正己烷十分相似:均为无色、挥发性、易燃液体,带有淡淡的烃类气味。但氘代替氢所产生的同位素效应会微妙地改变某些物理常数(如沸点和密度),并显著改变溶剂的核磁共振谱特征,从而有效区分溶剂信号与被测物信号。

在核磁共振波谱和同位素研究中的主要应用

核磁共振锁场溶剂:Hexane-d₁₄最广泛的用途是作为非极性介质中可溶样品的核磁共振锁场溶剂。现代核磁共振波谱仪依赖溶剂的氘信号维持磁场-频率锁定,确保采集过程中的谱图稳定性。由于C₆D₁₄不含¹H核,其¹H NMR谱图中不产生干扰性质子背景,可清晰观测被测物共振峰。其残余溶剂峰(来自痕量CHD₂—或CHD—物种)在¹H NMR中约出现于δ 0.88 ppm,在¹³C NMR中约出现于δ 13.9 ppm,对于许多类型化合物而言,这些区域通常不含被测物信号。

非极性反应监测:当研究人员需要在不移出样品的情况下直接通过核磁共振监测非极性或亲脂性反应体系时,Hexane-d₁₄可用作反应介质。这在有机金属化学、高分子化学和催化研究中尤为重要,因为水性或极性溶剂会干扰反应体系。

同位素标记与示踪研究:在机理和代谢研究中,全氘代烃类可用作内标或同位素示踪剂。Hexane-d₁₄可用于扩散研究、膜渗透性测定及环境示踪实验,其氘标记提供了独特的质谱特征,可与背景烃类污染明确区分。

校准与参考标准:高纯度Hexane-d₁₄可用作定量核磁共振(qNMR)中的基质匹配溶剂参考标准,以及用于分析方法验证的认证参考物质制备。

理化性质与波谱参考数据

深入了解Hexane-d₁₄的物理和波谱性质有助于研究人员正确设计实验并准确解读数据。主要性质汇总如下:

  • 分子式:C₆D₁₄
  • 分子量:约100.27 g/mol
  • 外观:无色液体
  • 沸点:由于氘代同位素效应,略高于普通正己烷(沸点约69 °C);精确值请参阅产品质检报告。
  • 密度:由于氘的质量较大,高于普通正己烷(~0.659 g/mL);精确值请参阅供应商文件。
  • 残余¹H NMR化学位移:约δ 0.88 ppm(CHD₂和CHD残余峰)
  • ¹³C NMR化学位移:残余碳信号约δ 13.9 ppm(末端CH₃)和约δ 22.7 ppm(内部CH₂)
  • 同位素纯度:≥99 atom % D(研究级典型值)
  • 混溶性:与大多数非极性有机溶剂混溶;与水不混溶

注:精确物理常数可能因批次略有差异。请务必参阅每批次附带的质检报告(CoA)以获取批次特异性数据。

安全操作、储存与法规注意事项

易燃性:与普通正己烷一样,Hexane-d₁₄是高度易燃的液体和蒸气。必须远离明火、火花及其他点火源。操作应在通风良好的通风橱中进行,并使用符合要求的防火储存柜。

健康危害:长期或反复接触己烷同分异构体与周围神经病变有关;虽然针对氘代类似物的研究有限,但应采取同等预防措施。请使用耐化学品手套(推荐丁腈橡胶手套)、安全护目镜和实验服,避免吸入蒸气。

储存:密封保存于阴凉、干燥、通风良好处,远离热源和氧化剂。由于高同位素纯度对核磁共振应用至关重要,应尽量减少瓶口暴露于大气水分(H₂O),以防止H/D逆交换随时间推移导致同位素纯度下降。首次开封后建议在惰性气体(氮气或氩气)保护下储存。

法规状态:Hexane-d₁₄属于科研化学品。用户应查阅当地关于易燃溶剂储存限量、废物处置要求及运输分类的法规规定。标准易燃液体IATA/IMDG运输限制适用。

废物处置:按照所在机构及当地、国家关于易燃有机溶剂危险废物的相关法规进行废物处置,切勿倒入下水道。

通过Aladdin Scientific订购Hexane-d₁₄

Aladdin Scientific提供Hexane-d₁₄(产品编号:H121283),适用于科研和分析应用。下单时请注意以下事项:

  • 规格:根据预期用量选择合适的包装规格;尽量减少不必要地开封安瓿或瓶装产品,以保持同位素完整性。
  • 质检报告:批次特异性CoA可确认同位素纯度(atom % D)、外观及其他质控参数,可通过Aladdin Scientific网站或联系客服获取。
  • 货期与库存:氘代溶剂属于特种化学品;请通过Aladdin Scientific销售代表或在线订购门户确认当前库存及货期。
  • 运输:本产品在运输分类上属于易燃液体,适用危险品附加费及包装要求。Aladdin Scientific确保国内外运输符合合规包装要求。
  • 定制需求:如有大批量、定制同位素纯度规格或批量定价需求,请直接联系Aladdin Scientific客户服务团队。

如需最新价格、库存信息及安全数据表(SDS),请访问Aladdin Scientific产品页面(H121283)或联系您所在区域的销售代表。

常见问题

Hexane-d₁₄为什么适合用作非极性化合物的核磁共振溶剂?

Hexane-d₁₄提供非极性、非质子性基质,可溶解亲脂性和非极性被测物,且不改变其构象或反应活性。由于所有14个氢原子均被氘取代,其¹H NMR谱图中不产生背景信号,同时提供波谱仪磁场稳定所需的氘锁信号。其残余溶剂峰出现在δ ~0.88 ppm(¹H)和δ ~13.9/22.7 ppm(¹³C),通常不与被测物共振峰重叠。

如何储存Hexane-d₁₄以保持其同位素纯度?

将Hexane-d₁₄密封保存于阴凉、干燥、通风良好的易燃品储存柜中。首次开封后,用干燥惰性气体(氮气或氩气)覆盖剩余溶剂,以防止与大气水分(H₂O)发生逆交换,因为逆交换会逐渐以氕取代氘,降低同位素纯度。避免频繁开关原包装容器。

Hexane-d₁₄可以用于质谱实验吗?

可以。Hexane-d₁₄可用作质谱实验中的同位素标记内标或示踪剂,尤其适用于需要氘标记类似物基质进行定量或机理研究的GC-MS或LC-MS工作流程。其相对于普通正己烷的14个质量单位偏移提供了清晰、无重叠的同位素簇,便于检测和区分未标记化合物。

Hexane-d₁₄与部分氘代正己烷有什么区别?

Hexane-d₁₄是全氘代产品,即所有14个氢原子均被氘取代(C₆D₁₄,≥99 atom % D)。部分氘代正己烷则含有氘原子数目不同的同位素异构体混合物。对于核磁共振锁场应用和定量同位素示踪研究,强烈推荐使用全氘代形式,因为部分氘代产生的残余¹H信号会引入谱图噪声并降低同位素比值的可靠性。

参考文献

  1. Fulmer, G. R. et al. NMR Chemical Shifts of Common Laboratory Solvents as Trace Impurities. Organometallics 2010, 29, 2176–2179. doi:10.1021/om100106e
  2. Gottlieb, H. E.; Kotlyar, V.; Nudelman, A. NMR Chemical Shifts of Common Laboratory Solvents as Trace Impurities. J. Org. Chem. 1997, 62, 7512–7515. doi:10.1021/jo9703573
  3. Aladdin Scientific. Product Page: Hexane-d₁₄, SKU H121283. Aladdin Scientific Co., Shanghai.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《Hexane-d₁₄:用于核磁共振与科研的氘代溶剂》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月15日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/hexane-d14-deuterated-solvent-nmr-research.html
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