氘代氯仿是三氯甲烷中氢原子被氘置换后得到的同位素标记物，化学式为 CDCl₃，相对分子质量 120.38[1][2]。常温下为无色易挥发液体，密度约 1.5 g/mL，熔点约 −64 ℃，沸点约 60.9 ℃，能与多数有机溶剂互溶，在水中溶解度很小[3][4]。它是核磁共振波谱分析中使用最多的氘代溶剂，对样品溶解能力较强，自身残留的质子信号出现在 7.26 ppm 附近，对多数样品谱图的干扰很小[1][5]。其 CAS 登录号为 865-49-6[1]。
定义
氘代氯仿是氯仿的氘代产物，分子中唯一的氢原子被氢的稳定同位素氘取代，分子式为 CDCl₃，相对分子质量 120.38[1][2]。按化学命名，它也被写作三氯甲烷-d1、氯仿-d，英文常称 Chloroform-d 或 deuterochloroform[2]。常温常压下为无色液体，25 ℃ 时密度 1.500 g/mL，熔点约 −64 ℃，沸点约 60.9 ℃，折射率 n20/D 为 1.444[3]。它能与乙醇、乙醚、丙酮、苯等有机溶剂混溶，微溶于水，并可溶解油脂、树脂等有机物[4]。
作为试剂，氘代氯仿的价值在于充当核磁测量的溶剂背景[1]。市售产品按氘代度分级，常见规格有 99.8 atom % D 与 99.96 atom % D；部分产品加入 0.03% 或 1%(体积比)的四甲基硅烷作化学位移内标，或以银丝、银箔作稳定剂[3][6][7]。其 CAS 号为 865-49-6，EINECS 号为 212-742-4[8]。
原理
核磁共振波谱法依靠氢核的共振信号推断分子结构，若溶剂本身含氢，其强信号会掩盖样品信号。氘代氯仿把氢换成氘，氘在氢谱中基本不出峰，因此溶剂不带来干扰[2][1]。供应商资料指出，氘代度达到 99.8% 的溶剂既能提供锁场信号，又能避免绝大多数氢谱干扰[5]。生物信息学数据库 ChEBI 把氘代氯仿的化学角色标注为核磁共振溶剂和核磁共振化学位移参考物[2]。
实际测量中，氘代氯仿总会残留极少量含氢的氯仿，其质子信号位于 7.26 ppm 附近，可用作化学位移参考；残留的水则在 1.56 ppm 附近出峰[1]。在碳谱中，CDCl₃ 的溶剂信号出现在约 77 ppm 处[9]。使用者可依据这些固定位置的小峰辨别溶剂与杂质的贡献[1]。
发展历程
氘代氯仿的物质基础来自氘的发现。1931 年，美国哥伦比亚大学的哈罗德·尤里与国家标准局的费迪南德·布里克韦德、哥伦比亚大学的乔治·墨菲合作，从液态氢的分馏残余物中取得了第一批可测量的氘样品[10][11]。尤里把这种质量数为 2 的氢同位素命名为 deuterium，名称取自希腊语中表示第二的词，他因此获得 1934 年诺贝尔化学奖[12]。氘随后被用于制取重水等氘代物质，并在核反应中作慢化剂、在生物化学中作示踪剂[12]。
工业与实验室制备氘代氯仿多以六氯丙酮和重水为原料。中国专利文献公开了一种以六氯丙酮为中间体的方法：先由一氯丙酮、多氯丙酮及其生产废液经氯化得到六氯丙酮，再让其与重水在弱碱性条件下水解，得到氘代氯仿，副产物为二氧化碳[13]。该文献同时提到，此前国内所用氘代氯仿主要依靠进口[13]。
2018 年，有研究报道了以吡啶类化合物为催化剂、通过六氯丙酮的还原与脱羧反应小规模制备氘代氯仿的实验室方法[14]。2022 年又有研究提出用聚乙烯基咪唑作催化剂，让六氯丙酮与重水一锅反应，以降低成本和能耗[15]。此外，三氯苯乙酮与氘代钠反应也可制得该化合物[3]。
应用
核磁共振波谱分析是氘代氯仿最主要的用途，它被视为这类分析中最常用的氘代溶剂[5]。科普中国与中国专利文献均指出，选用它的原因一是对样品的溶解能力较强，二是溶剂自身残留的信号峰很少与样品信号重叠[1][13]。常规的氢谱与碳谱测定大多在氘代氯仿中进行[6]。
在有机合成中，氘代氯仿可作氘代试剂或反应介质，例如用于合成二氯氟甲烷-d[3]。在分析化学中，它可作为内标物的溶剂；在环境分析中，可用于污染物的浓缩与测定[5]。
市售规格按需要划分了纯度与添加物，除不同氘代度外，还有含 0.03% 或 1% 四甲基硅烷的版本，以及以银丝、银箔为稳定剂的版本，分别适应常规分析、长期保存或高精度定量等需求[3][6][7]。
局限
氘代氯仿具有与氯仿相似的毒性。默克公司为产品编写的安全技术说明书显示，它吞咽有害、吸入会中毒，会刺激皮肤和眼睛，被怀疑具有致癌性，并怀疑会损害生育能力或胎儿，长期或反复接触还会损害器官[8]。另一家供应商的危险性分类把靶器官列为中枢神经系统、肝脏与肾脏[3]。工作场所空气中该物质的职业接触限值为 PC-TWA 20 mg/m³，并被标注为可疑人类致癌物，代号 G2B[8]。
该化合物在储存中不够稳定。它在光照和空气存在下会缓慢分解，生成光气、氯化氢等酸性物质，液体变黄往往意味着已经产生分解杂质，可能破坏敏感样品[16]。有试剂供应商的资料称，氘代氯仿在室温下存放数月即会分解并显酸性[17]。为延缓分解，生产环节会采用惰性气体充装、琥珀色玻璃瓶或一次性安瓿包装，并加入银箔清除自由基[17]；供应商推荐在 −5 ℃ 至 5 ℃ 避光冷藏[18]，另有资料建议冷藏避光保存并在一定期限后重新检查化学纯度[9]。
此外，氘代度不可能达到氢被完全取代，产品中总会残留少量质子[1]。这些残留信号出现在 7.26 ppm 和 1.56 ppm 附近，测定在相近位置出峰的样品时需要留意[1]。不含稳定剂的氘代氯仿长期存放后，还可能含有少量氯、光气及其他分解产物[19]。
参见
参考资料
- [科普中国]-氘代氯仿 - 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们 . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- deuterated chloroform (CHEBI:85365) . ebi.ac.uk [引用日期2026-09-29]
- sigmaaldrich.cn 上的网页 . sigmaaldrich.cn [引用日期2026-09-29]
- 氘代氯仿-南京化学试剂股份有限公司 . nanjing-reagent.com [引用日期2026-09-29]
- 氘代氯仿_Chloroform-D(D,99.8%)丨865-49-6 . reertech.com [引用日期2026-09-29]
- 氯仿-d 99.8 atom % D, contains 1 % (v/v) TMS | Sigma-Aldrich . sigmaaldrich.cn [引用日期2026-09-29]
- 431915-50ML . scientificlabs.co.uk [引用日期2026-09-29]
- 化学品安全技术说明书按照GB/T16483、 . merckmillipore.com [引用日期2026-09-29]
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- When Water Got Heavy . science.org [引用日期2026-09-29]
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- acs.joc . acs.org [引用日期2026-09-29]
- acs.oprd . acs.org [引用日期2026-09-29]
- 为什么化学试剂要用棕色瓶？——光化学反应的秘密-百灵威 . jkchemical.com [引用日期2026-09-29]
- 多重防护，延缓氘代氯仿分解-百灵威 . jkchemical.com [引用日期2026-09-29]
- 化学品安全技术说明书 . isotope.com [引用日期2026-09-29]
- 氘代氯仿 . baidu.com [引用日期2026-09-29]
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最近更新：2026-09-29T12:25:06Z
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