Deuterium oxide deuteration degree min. 99.96% for NMR spectroscopy | کد ۱۰۳۴۲۸ | CAS 7789-20-0 | برند MERCK (MilliporeSigma)
بخش فارسی
مروری جامع بر محصول
آب سنگین (Deuterium oxide یا D₂O) با درجه دوتریوم حداقل ۹۹٫۹۶٪، یک حلال ایزوتوپی با خلوص بسیار بالا و ویژه برای طیفسنجی تشدید مغناطیسی هسته (NMR) است که توسط شرکت معتبر MERCK (MilliporeSigma) با شماره کاتالوگ ۱۰۳۴۲۸ و برند تجاری MagniSolv™ عرضه میشود. این محصول یکی از استانداردترین و پرکاربردترین حلالهای دوتره در آزمایشگاههای تحقیقاتی شیمی و بیوشیمی در سراسر جهان محسوب میشود.
گروه شرکتهای کیمیاگستر با بیش از یک دهه تجربه در زمینه تأمین مواد شیمیایی و تجهیزات آزمایشگاهی، و فروشگاه اینترنتی مارکت شیمی به آدرس marketchemi.ir، این محصول را با تضمین اصالت از برند MERCK و با ارائه گواهی آنالیز (CoA) معتبر، در اختیار محققان، دانشمندان و متخصصان قرار میدهند.
مبانی علمی و شیمیایی
آب سنگین چیست؟
آب سنگین (D₂O) آبی است که در آن هر دو اتم هیدروژن (¹H) با ایزوتوپ سنگینتر خود یعنی دوتریوم (²H یا D) جایگزین شدهاند. دوتریوم دارای یک پروتون و یک نوترون در هسته است، در حالی که هیدروژن معمولی تنها یک پروتون دارد. این جایگزینی ایزوتوپی باعث تغییرات قابل توجهی در خواص فیزیکی و شیمیایی آب میشود.
آب سنگین به طور طبیعی در آب معمولی به مقدار بسیار ناچیز (حدود ۰٫۰۱۵ تا ۰٫۰۲ درصد وزنی) وجود دارد و از طریق روشهای تقطیر جزءبهجزء یا الکترولیز از آن جدا میشود.
ویژگیهای ساختاری و شیمیایی
وابستگی خواص فیزیکی D₂O به جرم بالاتر دوتریوم و پیوندهای هیدروژنی قویتر نسبت به H₂O، آن را از آب معمولی متمایز میکند:
-
چگالی بالاتر: ۱٫۱۰۷ گرم بر میلیلیتر در ۲۵ درجه سانتیگراد در مقابل ۰٫۹۹۷ گرم بر میلیلیتر برای H₂O (حدود ۱۱ درصد بیشتر).
-
نقطه انجماد بالاتر: ۳٫۸۱ درجه سانتیگراد در مقابل ۰٫۰۰ درجه سانتیگراد.
-
نقطه جوش بالاتر: ۱۰۱٫۴۲ درجه سانتیگراد در مقابل ۱۰۰٫۰۰ درجه سانتیگراد.
-
ویسکوزیته بالاتر: حدود ۱٫۲۳ برابر آب معمولی در ۲۵ درجه سانتیگراد.
این تفاوتها به حدی است که یک مکعب یخ از آب سنگین در آب معمولی غرق میشود.
مشخصات فنی محصول
کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی
۱. طیفسنجی تشدید مغناطیسی هسته (NMR)
مهمترین کاربرد آب سنگین با خلوص بالا، استفاده از آن به عنوان حلال دوتره در طیفسنجی NMR است. در این روش، به دلیل وجود دوتریوم (ایزوتوپی با اسپین هستهای I=1)، نیازی به قفلگذاری (Locking) بر روی سیگنال حلال نیست و طیفهای با کیفیت بالا ثبت میشوند. همچنین از D₂O برای تعیین هیدروژنهای تبادلپذیر (Labile Hydrogens) در مولکولهای آلی استفاده میشود، زیرا این هیدروژنها با دوتریوم حلال جایگزین شده و سیگنال آنها از طیف حذف میشود.
۲. مطالعات بیوشیمیایی و پروتئینشناسی
D₂O به عنوان جایگزین آب در آنالیز پروتئینهای محلول با استفاده از طیفسنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) کاربرد دارد. همچنین در طیفسنجی NMR زیستی (bio-NMR) برای مطالعه ساختار و دینامیک پروتئینها و ماکرومولکولهای زیستی در محیطی شبیه به شرایط فیزیولوژیک استفاده میشود.
۳. سنتز شیمیایی (عامل دوترهدار کردن)
آب سنگین به عنوان یک منبع دوتریوم در سنتز ترکیبات نشاندار ایزوتوپی (Isotopically Labeled Compounds) کاربرد دارد. برخی از کاربردهای سنتزی آن عبارتاند از:
-
تهیه تریفلورواستیک اسید-d از واکنش با تریفلورواستیک انیدرید.
-
تبادل H/D در موقعیت کربن بتا الکلهای نوع اول و دوم در حضور کاتالیزور روتنیم.
-
دوترهدار کردن آلکینها برای تولید (E)-۱،۲-دایدوتريوآلکنها در حضور کاتالیزور پالادیم.
۴. مطالعات مکانیسم واکنشها و سینتیک ایزوتوپی
از D₂O به عنوان یک ردیاب ایزوتوپی (Isotopic Tracer) برای مطالعه مکانیسم واکنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی استفاده میشود. اثر ایزوتوپی جنبشی (Kinetic Isotope Effect - KIE) ناشی از جایگزینی هیدروژن با دوتریوم، اطلاعات ارزشمندی درباره مرحله تعیینکننده سرعت واکنشها فراهم میکند.
ایمنی و احتیاطها
طبقهبندی خطرات
بر اساس اطلاعات ایمنی، آب سنگین یک ماده خطرناک طبقهبندی نمیشود و فاقد هرگونه برچسب هشداردهنده GHS است.
اطلاعات سمشناسی
آب سنگین به عنوان غیرسمی (عدم طبقهبندی برای سمیت حاد) و غیرجهشزا (عدم طبقهبندی برای جهشزایی سلولهای زایا) شناخته میشود. همچنین برای تماس با پوست و چشم، تنفس و بلع، خطر جدی ایجاد نمیکند.
اقدامات ایمنی
اگرچه خطرات جدی ندارد، اما رعایت اصول اولیه ایمنی در آزمایشگاه توصیه میشود:
-
از تجهیزات حفاظت فردی مناسب (دستکش، عینک، لباس آزمایشگاهی) استفاده کنید.
-
در صورت تماس با چشم، بلافاصله با آب فراوان شستشو دهید.
-
از رهاسازی مقادیر زیاد به محیط زیست خودداری کنید.
دستورالعمل استفاده
نکات کلیدی در NMR
-
برای طیفسنجی NMR با کیفیت بالا، از آب سنگین با درجه دوتریوم حداقل ۹۹٫۹۶٪ استفاده کنید.
-
D₂O را در آمپولهای دربسته و دور از رطوبت هوا نگهداری کنید تا جذب رطوبت (H₂O) باعث کاهش درجه دوتریوم نشود.
-
برای آنالیز نمونههای حساس به رطوبت، از آمپولهای سپتومدار (مانند بستهبندی ۱۰ میلیلیتری) استفاده کنید که امکان خارج کردن نمونه با سرنگ را بدون ورود رطوبت فراهم میکنند.
شرایط نگهداری
-
دمای نگهداری: دمای اتاق (۱۵ تا ۳۰ درجه سانتیگراد).
-
ظرف: در ظرف اصلی (آمپول شیشهای دربسته) و دور از نور مستقیم و رطوبت نگهداری شود.
-
پایداری: محصول از نظر شیمیایی در شرایط عادی پایدار است و واکنش خطرناکی ندارد.
جمعبندی و توصیه نهایی
آب سنگین (Deuterium oxide) با شماره کاتالوگ ۱۰۳۴۲۸ و درجه دوتریوم ≥۹۹٫۹۶٪ از MERCK (MilliporeSigma)، یک حلال استاندارد و ضروری برای طیفسنجی NMR با کیفیت بالا است. خلوص ایزوتوپی استثنایی، همراه با برند معتبر MagniSolv™، آن را به انتخابی ایدهال برای محققان شیمی آلی، بیوشیمی، زیستشناسی ساختاری و علوم دارویی تبدیل کرده است.
ایمنی بالا (عدم طبقهبندی به عنوان ماده خطرناک) و پایداری عالی، استفاده از این محصول را در آزمایشگاههای تحقیقاتی آسان و مطمئن میسازد.
درباره گروه شرکتهای کیمیاگستر و مارکت شیمی
گروه شرکتهای کیمیاگستر با سالها تجربه در واردات و توزیع مواد شیمیایی و تجهیزات آزمایشگاهی، یکی از معتبرترین مجموعههای فعال در ایران است. فروشگاه اینترنتی مارکت شیمی به آدرس marketchemi.ir، با تضمین اصالت کالا از برند MERCK و ارائه گواهی آنالیز (CoA) معتبر، این محصول را به مشتریان عرضه میکند.
ارتباط با ما
English Section
Product Overview
Deuterium oxide (D₂O) with a deuteration degree of min. 99.96% is a high-purity isotopic solvent specifically designed for Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy, supplied by MERCK (MilliporeSigma) under catalog number 103428 and the MagniSolv™ brand. It is one of the most standard and widely used deuterated solvents in chemical and biochemical research laboratories worldwide.
Scientific and Chemical Background
What is Deuterium Oxide?
Heavy water (D₂O) is water in which both hydrogen atoms (¹H) have been replaced by the heavier isotope deuterium (²H or D). Deuterium contains one proton and one neutron in its nucleus, whereas normal hydrogen contains only one proton. This isotopic substitution causes significant changes in the physical and chemical properties of water.
Deuterium oxide occurs naturally in ordinary water in very small amounts (about 0.015–0.02% by weight) and is separated from it through fractional distillation or electrolysis.
Key Physical and Chemical Properties
The physical properties of D₂O differ from H₂O due to the higher mass of deuterium and stronger hydrogen bonding:
-
Higher density: 1.107 g/mL at 25°C vs. 0.997 g/mL for H₂O (approx. 11% higher).
-
Higher melting point: 3.81°C vs. 0.00°C.
-
Higher boiling point: 101.42°C vs. 100.00°C.
-
Higher viscosity: approximately 1.23 times that of H₂O at 25°C.
Product Specifications
Research Applications
1. NMR Spectroscopy
The primary application is as a deuterated solvent in NMR spectroscopy. The presence of deuterium eliminates the need for locking on the solvent signal and enables high-quality spectral acquisition. D₂O is also used for identifying labile hydrogens in organic molecules, as these exchange with deuterium and disappear from the ¹H NMR spectrum.
2. Biochemical and Protein Studies
D₂O is used as a substitute for water in FTIR spectroscopy for protein analysis. It is also used in bio-NMR to study the structure and dynamics of proteins and macromolecules in physiologically relevant conditions.
3. Synthetic Chemistry (Deuteration Agent)
D₂O serves as a source of deuterium for synthesizing isotopically labeled compounds:
-
Preparation of trifluoroacetic acid-d from trifluoroacetic anhydride.
-
H/D exchange at the β-carbon of primary and secondary alcohols using ruthenium catalysts.
-
Deuteration of alkynes to form (E)-1,2-dideuterioalkenes using palladium catalysts.
4. Mechanistic Studies and Isotope Effects
D₂O is used as an isotopic tracer to study chemical and biochemical reaction mechanisms. The Kinetic Isotope Effect (KIE) provides valuable information about the rate-determining step of reactions.
Safety and Precautions
Hazard Classification
Based on available data, deuterium oxide is not classified as a hazardous substance and does not carry any GHS warning labels.
Toxicological Information
D₂O is considered non-toxic (not classified for acute toxicity) and non-mutagenic. It does not pose serious risks upon contact with skin/eyes, inhalation, or ingestion.
Safety Measures
Although not hazardous, standard laboratory safety practices are recommended:
-
Use appropriate personal protective equipment (gloves, goggles, lab coat).
-
In case of eye contact, rinse immediately with plenty of water.
-
Avoid releasing large quantities into the environment.
Usage Guidelines
Storage Conditions
-
Temperature: Room temperature (15–30°C).
-
Container: Keep in original sealed ampoule, protected from direct light and moisture.
-
Stability: Chemically stable under normal conditions; no hazardous reactions.
Summary
Deuterium oxide (Catalog #103428, ≥99.96% deuteration) from MERCK (MilliporeSigma) is a standard, high-quality deuterated solvent essential for high-resolution NMR spectroscopy. Its exceptional isotopic purity, combined with the reputable MagniSolv™ brand, makes it an ideal choice for researchers in organic chemistry, biochemistry, structural biology, and pharmaceutical sciences.
About Kimiagostar Group and Market Shimi
Kimiagostar Group of Companies and Market Shimi Online Store (marketchemi.ir) offer this product with guaranteed authenticity from MERCK and valid Certificates of Analysis (CoA).
Contact Us
References
-
Merck Millipore Safety Data Sheet: Deuterium oxide, Catalog #103428.
-
Fisher Scientific Product Page: Deuterium oxide, Catalog M1034280100.
-
ChemicalBook Chemical Property: Deuterium oxide, CAS 7789-20-0.
-
Acros Organics Safety Data Sheet: Deuterium oxide, CAS 7789-20-0.
-
Merck Millipore Product Page: Deuterium oxide, Catalog 103428.
-
Thomas Scientific Product Page: MagniSolv™ Deuterium oxide.
-
Merck Millipore Product Page: Deuterium oxide, 99.9 atom % D, Catalog 151882.
-
Carl Roth Safety Data Sheet: Deuterium oxide, 99.9 Atom%D.
-
BenchChem Product Page: Deuterium oxide – Quantitative Differentiation vs. Comparators.
