الكلوروفورم المعالج بالديوتيريوم

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الكلوروفورم المُدَوتَر ، المعروف أيضاً باسم الكلوروفورم- د والكلوروفورم المُدَوتَر ، هو المركب العضوي ذو الصيغة الكيميائية CDCl₃ . يُعد الكلوروفورم المُدَوتَر مذيباً شائع الاستخدام في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي (NMR ) . [ 2 ] تتشابه خصائص الكلوروفورم المُدَوتَر (CDCl₃ ) مع خصائص الكلوروفورم العادي ( CHCl₃ ) بشكل كبير.

تم تصنيع الديوتيروكلوروفورم لأول مرة في عام 1935 خلال سنوات البحث عن الديوتيريوم . [ 3 ]

تحضير

الكلوروفورم المُدَوتَر متوفر تجاريًا. وهو أسهل إنتاجًا وأقل تكلفة من ثنائي كلورو الميثان المُدَوتَر . [ 4 ] يُنتَج الكلوروفورم المُدَوتَر من تفاعل سداسي كلورو الأسيتون مع أكسيد الديوتيريوم ، باستخدام البيريدين كمحفز. يُسهِّل الفرق الكبير في درجات الغليان بين المادة الأولية والمنتج عملية التنقية بالتقطير. [ 5 ] [ 6 ]

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

معالجة الكلورال بديوتيروكسيد الصوديوم (NaOD) ينتج عنها الكلوروفورم المُدَوتَر. [ 7 ] [ 8 ]

مذيب الرنين النووي المغناطيسي

في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للبروتون ، يُستخدم عادةً مذيب مُدَوتَر (مُخصب بنسبة تزيد عن 99% من الديوتيريوم) لتجنب تسجيل إشارة أو إشارات تداخل كبيرة من البروتون (أي الهيدروجين-1) الموجود في المذيب نفسه. في حال استخدام الكلوروفورم غير المُدَوتَر (الذي يحتوي على مكافئ كامل من البروتون) كمذيب، فإن إشارة المذيب ستطغى حتمًا على أي إشارات للمادة المُحللة المجاورة وتُخفيها. إضافةً إلى ذلك، تتطلب الأجهزة الحديثة عادةً وجود مذيب مُدَوتَر، حيث يتم تثبيت تردد المجال باستخدام إشارة الديوتيريوم للمذيب لمنع انحراف التردد. مع ذلك، لا يزال الكلوروفورم- d التجاري يحتوي على كمية ضئيلة (0.2% أو أقل) من الكلوروفورم غير المُدَوتَر؛ مما ينتج عنه قمة مفردة صغيرة عند 7.26 جزء في المليون، تُعرف بقمة المذيب المتبقي، والتي تُستخدم غالبًا كمرجع داخلي للإزاحة الكيميائية.

في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للكربون-13 ، يُظهر الكربون الوحيد في الكلوروفورم المُدَوتَر ثلاثية عند إزاحة كيميائية قدرها 77.16 جزءًا في المليون، وتكون القمم الثلاث متساوية الحجم تقريبًا، نتيجةً للانقسام الناتج عن اقتران الدوران بذرة الديوتيريوم المرتبطة ذات الدوران 1 ( يبلغ الإزاحة الكيميائية لـ CHCl3 77.36 جزءًا في المليون). [ 4 ]

يُعد الكلوروفورم المُدَوتَر مذيبًا عامًا في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي، نظرًا لقلة تفاعله الكيميائي وقلة احتمالية استبدال الديوتيريوم فيه بالمذاب، [ 9 ] كما أن انخفاض درجة غليانه يُسهّل استخلاص العينة. مع ذلك، فهو غير متوافق مع المواد التحليلية القاعدية القوية، أو المحبة للنواة، أو المختزلة، بما في ذلك العديد من المركبات العضوية الفلزية.

المخاطر

يتفاعل الكلوروفورم ضوئيًا مع الأكسجين لإنتاج الكلور والفوسجين وكلوريد الهيدروجين . ولإبطاء هذه العملية وتقليل حموضة المذيب، يُخزَّن الكلوروفورم-د في زجاجات بنية اللون، غالبًا فوق رقائق نحاسية أو رقائق فضية كمثبت. وبدلًا من المعادن، يمكن إضافة كمية صغيرة من قاعدة معادلة مثل كربونات البوتاسيوم . [ 10 ] وهو أقل سمية للكبد والكليتين من الكلوروفورم (CHCl3 ) نظرًا لقوة الرابطة C-D مقارنةً بالرابطة C-H ، مما يجعله أقل عرضة لتكوين جذر ثلاثي كلورو الميثيل المدمر ( •CCl3 ) . [ 11 ] [ 12 ]

مراجع

  1. ↑ "كلوروفورم-د" .
  2. ↑ فولمر، غريغوري ر.؛ ميلر، ألكسندر ج.م.؛ شيردن، ناثانيال هـ.؛ غوتليب، هوغو إ.؛ نودلمان، أبراهام؛ ستولتز، برايان م.؛ بيركاو، جون إ.؛ غولدبيرغ، كارين إ. (2010). "الانزياحات الكيميائية بالرنين النووي المغناطيسي للشوائب النزرة: المذيبات المختبرية الشائعة، والمواد العضوية، والغازات في المذيبات المُدَوتَرة ذات الصلة بكيميائيي المركبات العضوية الفلزية" (ملف PDF) . مركبات عضوية فلزية . 29 (9): 2176-2179 . doi : 10.1021/om100106e .
  3. ↑ بروير، ف. و. (1935). "كلوروفورم-د (ديوتيريوكلوروفورم) 1 ". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 57 (11): 2236-2237 . Bibcode : 1935JAChS..57.2236B . doi : 10.1021/ja01314a058 .
  4. 1 2 "نظرية الرنين النووي المغناطيسي - المذيبات المستخدمة في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-03-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-01-23 .
  5. ↑ بولسن، بي جيه؛ كوك، دبليو دي (1 سبتمبر 1963). "تحضير المذيبات المُدَوتَرة لطيف الرنين المغناطيسي النووي". الكيمياء التحليلية . 35 (10): 1560. doi : 10.1021/ac60203a072 .
  6. ↑ زهراني، ليا؛ يوهان، محمد رفيع بن؛ خليق، نادر غفاري (2022). "عملية موفرة للتكلفة والطاقة لإنتاج الكلوروفورم-د على نطاق المختبر". بحوث وتطوير العمليات العضوية . 26 (11): 3126-3129 . doi : 10.1021/acs.oprd.2c00260 . S2CID 253071632 . 
  7. ↑ كلوغر، رونالد (1964). "طريقة تحضير سهلة للكلوروفورم-د 1 ". مجلة الكيمياء العضوية . 29 (7): 2045-2046 . doi : 10.1021/jo01030a526 .
  8. ↑ بروير، ف. و. (1935). "كلوروفورم-د (ديوتيريوكلوروفورم) 1 ". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 57 (11): 2236-2237 . Bibcode : 1935JAChS..57.2236B . doi : 10.1021/ja01314a058 .
  9. ↑ سابوت، سيريل؛ كومار، كاندولورو أناندا؛ أنثيوم، سيريل؛ ميوسكوفسكي، تشارلز (2007-06-01). "تريازابيسيكلوديسين: عامل حفاز فعال لتبادل النظائر في CDCl3 " . مجلة الكيمياء العضوية . 72 (13): 5001-5004 . doi : 10.1021/jo070307h . ISSN 0022-3263 . PMID 17530896 .  
  10. ↑ تيبيل، يان؛ غوتشتاين، فيرا؛ هولزلي، إيفا؛ كالتنباخ، كاتيا؛ لاخينماير، ديرك دبليو؛ كوبالا، توماس (2022). "طريقة سهلة وموثوقة للحد من تحلل الكلوروفورم المُدَوتَر لتحقيق استقرار عينات الرنين النووي المغناطيسي الحساسة" . الكيمياء . 4 (3): 776-785 . doi : 10.3390/chemistry4030055 . ISSN 2624-8549 . 
  11. ↑ غولدشتاين، روبن س. (2013). التفاعلات السامة . هيويت، ويليام ر.، هوك، جيري ب. بيرلينغتون: إلسيفير ساينس. ISBN 978-1-4832-6970-2. OCLC 896796140 . 
  12. ↑ أحمدي زاده، م.؛ كو، سي.-إتش.؛ هوك، جيه بي (1981-07-01). "سمية الكلوروفورم على الكلى والكبد في الفئران: تأثير استبدال الديوتيريوم" . مجلة علم السموم والصحة البيئية . 8 ( 1-2 ): 105-111 . Bibcode : 1981JTEH....8..105A . doi : 10.1080/15287398109530054 . ISSN 0098-4108 . PMID 7328696 .