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氘代试剂常见问题

发布时间: 2020-9-14    浏览次数: 31

1、 Q:氘代氯仿空白检测, 在 0.8 ppm, 1.2 ppm 处有杂质峰?


      A:这个主要来自塑料的污染. 或许是使用了一次性塑料滴管 (增塑剂的溶解), 或者是放入核磁管后碰触了核磁管帽.

            可做个试验证明: 使用玻璃滴管小心将氘代氯仿置入核磁管, 不要碰触核磁帽, 应该不会出现杂质峰. 由此可以证明是配样过程造成的污染.平时这种污染没有感觉, 只有做空白试验放大后才察觉出来. 因为一般样品加入后, 样品峰足够大, 令这些微量的杂质峰几乎可以忽略. 平时样品的合成后处理也都不是很完美. 因此, 断绝一次性滴管的使用也不是很实际.



2、 Q:氘代氯仿空白检测, 水峰有些大?

      

      A:在国际标准中, 氘代氯仿的含水量定为少于 0.01 %.这相当于溶剂峰 (7.24 ppm 的 CHCl3) 的积分值定为 10 时, 水峰 (1.59 ppm 的 H2O) 的积分比值应小于 6.69.

            真正要确定水峰, 也得要求配样过程需要标准. 例如, 核磁管以及玻璃滴管从烘箱取出后应该直接置入干燥器中冷气, 以免水汽凝结, 影响检测精确.对于氘代氯仿, 如果水峰值高于 7, 是说明水峰高过国际标准. 不过, 其实也不影响检测. 因为一旦加入样品, 1.59 ppm 的水峰就可以忽略, 甚至会消失不见.另外, 氘代氯仿和水不相溶, 即使再大的潮气, 氘代氯仿中的水峰值也不会大过 30.

            如果使用的是瓶装的氘代氯仿, 随着时间可能水峰因吸潮而逐渐变大, 则可以快速的加入几颗分子筛, 很快就可以将水峰压, 甚至到积分 3 以下.   使用分子筛时, 小心不要碰触到手, 以免手上油渍的污染.

            总结: 氘代试剂的水峰, 不是什么很大的问题.

 



3、 Q:样品检测时, 发现 2.05 ppm 多了丙酮峰?


     A:这个多半是核磁管使用了丙酮清洗, 之后在烘箱中没有去除干净.

     可以做些试验验证: 加入微量丙酮, 该峰增高, 证明是丙酮峰. 使用正常的核磁管, 检测空白氘代试剂, 应该不会发现该峰, 所以不是试剂的问题.

           如何避免? 以后使用丙酮清洗核磁管后, 在 110 度烘箱中应该至少 5 小时以上. 并且记得核磁管的开口朝上.

    如果要快速使用核磁管, 用的又是氘代氯仿, 则可以用氯仿涮洗, 将丙酮去除, 然后再用吹风机吹干, 便可将置备的样品溶液置入核磁管. 当然这种作法会导致 7.24 ppm  的氯仿溶剂峰增高一些.

 


4、 Q:氘代试剂如何保存?


      A:安剖瓶盒装的保存完全没有这方面的顾虑, 这个问题应该是针对瓶装 (25, 50, 100 mL) 的氘代试剂保存.

            其实, 就一般正常的使用不必要做任何防护也没关系, 这样比较顺心方便. 夏天比较高温潮湿时, 吸取氘代试剂的动作快一点就耗, 防止挥发或吸潮. 如果感觉水峰变得太高不满意, 加入分子筛便可解决.

            最完美的方法: 将氘代试剂瓶放在一个放有干燥剂的密封袋中, 置于冰箱. 使用时从冰箱取出, 等待几分钟等升到室温后, 才取出开盖使用.

 


5、 Q:样品有羟基, 检测时没能看见?


      A:核磁共振氢谱主要是检测化合物结构 C-H 峰 (和碳相连的氢), 不是很重视活泼氢峰 (OH, CO2H, NH2, SH).活泼氢的出现可遇不可求, 没有出现也没关系, 文献不必可以报导.活泼氢由于氢键缘故, 很多场合不出现, 或化学位移会漂移. 许多氘代试剂 (重水, 氘代三氟乙酸等) 甚至无法检测到活泼氢.

           如果真要观察活泼氢, 比较有机会的是使用氘代二甲亚砜, 配样时记得样品得干燥好, 并且样品量少些, 避免样品的分子间氢键作用. 使用氘代氯仿观测到活泼氢的几率不到二分之一.

           活泼氢的出现多是矮宽单峰, 积分不一定正确. 要确定是活泼氢而不是杂质峰, 一般在核磁管中再加入微量 D2O, 观察该峰降低或消失不见.

 


6、 Q:氘代丙酮的氢谱与碳谱,溶剂峰为何出现裂分?


      A:这是正常的现象, 不是氘代试剂的杂质峰.

            对于氘代氯仿, 氘代二氯甲烷, 氘代二甲亚砜, 氘代丙酮, 氘代乙腈, 氘代甲醇等六种氘代试剂,氢谱的裂分分别为:  1/ 3/ 5/ 5/ 5/ 5, 碳谱的裂分分别为 3/ 5/ 7/ 7/ 7/ 7.原因是符合 2ni+1 规则. 其中 n 是邻近含氘的数目, i 是氘原子的旋转量字数, 数值为 2.

            氘代丙酮 (CD3COCD3, 氘代度 99.8%) 的氢峰, 主要是含量 0.2% 的 CD2HCOCD3 所造成的氢信号峰. 其中 CD2H 的氢受相邻两个 D 原子的耦合影响, 分裂成 5 重峰, 符合公式 2ni+1 = 2(2)(1)+1 = 5 重峰.

            氘代丙酮 (CD3COCD3, 的碳峰, 主要是含量 99.8% 的 CD3COCD3  所造成, (含量0.2% 的 CD2HCOCD3 碳谱太弱). 其中 CD3 的碳受相邻三个 D 原子的耦合影响, 分裂成 7 重峰, 符合公式 2ni+1 = 2(3)(1)+1 = 7 重峰.

            其他氘代试剂的裂分也都符合同样的推理与公式.

 


7、 Q:怎么辨别氘代试剂的氘代度是否足够?


      A:要精确的绝对值数据, 需要比较大量的氘代试剂 (以消除称量误差), 利用体积/重量法, 由密度计算出氘代度. 进一步简便的辨别是采用相对比较法. 加入一定内标, 和可信的氘代试剂比较内标的高度, 再由公式计算出.

            最简便的鉴定方法是审视氢谱与碳谱的裂分情况. 以氘代丙酮为例, 氢谱与碳谱中丙酮溶剂峰应该分别为漂亮的五重峰与七重峰. 如果氢谱五重峰左边还出现三重峰小峰, 或者碳谱的七重峰左边交织有五重峰甚至三重峰的小峰, 便是氘代度不够. 因为氘代度不够的信号峰被观测到.

 


8、 Q:氘代丙酮 (或氘代二甲亚砜, 氘代乙腈), 有时水峰出现两个峰?


      A:这是比较奇特的现象, 偶尔就会出现这种情况. 首先说明的是, 这两个都属于水峰, 不是杂质. 二维谱图 cosy 以及 hsqc 证明这些不是 C-H 峰. 核磁波谱会议时, 都曾经讨论过这个现象.

        比较符合化学界思维的说法, 两个峰分别为 DOH 以及 HOH. 不过, 有一些实验不完全支持这种假设, 例如增加 D2O 并进行超声搅拌, 没能转化成 DOH.比较高深的说法, 物理界提出是阻尼效应造成的. 在某种特定而目前未知的条件环境下.