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cloroformo deuterado

El cloroformo deuterado , también conocido como cloroformo- d , es el compuesto orgánico de fórmula CDCl 3 . El cloroformo deuterado es un disolvente común utilizado en espectroscopia de RMN . [2] Las propiedades del CDCl 3 y del CHCl 3 ( cloroformo ) ordinario son prácticamente idénticas.

El deuterocloroformo se fabricó por primera vez en 1935 durante los años de investigación sobre el deuterio . [3]

Preparación

El cloroformo deuterado está disponible comercialmente. Se produce más fácilmente y es menos costoso que el diclorometano deuterado . [4] El deuterocloroformo se produce mediante la reacción de hexacloroacetona con óxido de deuterio, utilizando piridina como catalizador. La gran diferencia en los puntos de ebullición entre el material de partida y el producto facilita la purificación por destilación. [5] [6]

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

disolvente de RMN

En la espectroscopía de RMN de protones , normalmente se utiliza un disolvente deuterado (enriquecido a >99 % de deuterio) para evitar el registro de una señal o señales de interferencia grandes de los protones (es decir, hidrógeno-1) presentes en el propio disolvente. Si se utilizara cloroformo no deuterado (que contiene un equivalente completo de protio) como disolvente, es casi seguro que la señal del disolvente abrumaría y oscurecería cualquier señal del analito cercano. Además, los instrumentos modernos suelen requerir la presencia de disolvente deuterado, ya que la frecuencia del campo se bloquea mediante la señal de deuterio del disolvente para evitar la deriva de frecuencia. Sin embargo, el cloroformo comercial todavía contiene una pequeña cantidad (0,2% o menos) de cloroformo no deuterado; esto da como resultado un pequeño singlete de 7,26 ppm, conocido como pico de disolvente residual, que se utiliza con frecuencia como referencia de desplazamiento químico interno.

En la espectroscopia de RMN del carbono 13 , el único carbono en el cloroformo deuterado muestra un triplete con un desplazamiento químico de 77,16 ppm con los tres picos aproximadamente del mismo tamaño, como resultado de la división por acoplamiento de espín al átomo de deuterio de espín 1 adjunto ( CHCl 3 tiene un desplazamiento químico de 77,36 ppm). [4]

El cloroformo deuterado es un disolvente de RMN de uso general, ya que no es muy reactivo químicamente y es poco probable que intercambie su deuterio con su soluto, [7] y su bajo punto de ebullición permite una fácil recuperación de la muestra. Sin embargo, es incompatible con analitos fuertemente básicos, nucleofílicos o reductores, incluidos muchos compuestos organometálicos.

Peligros

El cloroformo reacciona fotoquímicamente con el oxígeno para formar cloro , fosgeno y cloruro de hidrógeno . Para ralentizar este proceso y reducir la acidez del disolvente, el cloroformo se almacena en botellas teñidas de marrón, a menudo sobre virutas de cobre o láminas de plata como estabilizador. En lugar de metales, se puede agregar una pequeña cantidad de una base neutralizante como carbonato de potasio . [8] Es menos tóxico para el hígado y los riñones que el CHCl 3 debido a la presencia de un enlace C-D que es más fuerte que un enlace C-H . El enlace C-D es más fuerte que un enlace C-H , lo que lo hace algo menos propenso a formar el destructivo radical triclorometilo ( ·CCl 3 ). [9] [10]

Referencias

  1. ^ "Cloroformo-d".
  2. ^ Fulmer, Gregorio R.; Molinero, Alejandro JM; Sherden, Nathaniel H.; Gottlieb, Hugo E.; Nudelman, Abraham; Stoltz, Brian M.; Bercaw, John E.; Goldberg, Karen I. (2010). "Desplazamientos químicos por RMN de trazas de impurezas: disolventes de laboratorio comunes, compuestos orgánicos y gases en disolventes deuterados relevantes para el químico organometálico" (PDF) . Organometálicos . 29 (9): 2176–2179. doi :10.1021/om100106e.
  3. ^ Cloroformo-d (Deuteriocloroformo), FW Breuer, J. Am. Química. Soc. 1935, 57, 11, 2236–2237 (1 de noviembre de 1935) [1]
  4. ^ ab "La teoría de la RMN: disolventes para espectroscopia de RMN". Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 23 de enero de 2014 .
  5. ^ Paulsen, PJ; Cooke, WD (1 de septiembre de 1963). "Preparación de disolventes deuterados para espectrometría de resonancia magnética nuclear". Química analítica . 35 (10): 1560. doi :10.1021/ac60203a072.
  6. ^ Zaharani, Lia; Johan, Mohd Rafie Bin; Khaligh, Nader Ghaffari (2022). "Proceso de ahorro de costos y energía para la producción de cloroformo-d a escala de laboratorio". Investigación y desarrollo de procesos orgánicos . 26 (11): 3126–3129. doi :10.1021/acs.oprd.2c00260. S2CID  253071632.
  7. ^ Sabot, Cyrille; Kumar, KanduluruAnanda; Anteaume, Cirilo; Mioskowski, Charles (1 de junio de 2007). "Triazabiciclodeceno: un catalizador eficaz de intercambio de isótopos en CDCl3". La Revista de Química Orgánica . 72 (13): 5001–5004. doi :10.1021/jo070307h. ISSN  0022-3263. PMID  17530896.
  8. ^ Teipel, enero; Gottstein, Vera; Hölzle, Eva; Kaltenbach, Katja; Lachenmeier, Dirk W.; Kuballa, Thomas (2022). "Un método sencillo y confiable para mitigar la descomposición del cloroformo deuterado para estabilizar muestras de RMN susceptibles". Química . 4 (3): 776–785. doi : 10.3390/química4030055 . ISSN  2624-8549.
  9. ^ Goldstein, Robin S. (2013). Interacciones tóxicas. Hewitt, William R., Hook, Jerry B. Burlington: Elsevier Science. ISBN 978-1-4832-6970-2. OCLC  896796140.
  10. ^ Ahmadizadeh, M.; Kuo, C.‐H.; Gancho, JB (1 de julio de 1981). "Nefrotoxicidad y hepatotoxicidad del cloroformo en ratones: efecto de la sustitución de deuterio". Diario de toxicología y salud ambiental . 8 (1–2): 105–111. doi :10.1080/15287398109530054. ISSN  0098-4108. PMID  7328696.