BENCENO-D6 CAS 1076-43-3

BENCENO-D6se refiere a un compuesto con seis átomos de hidrógeno sustituidos con deuterio en el anillo de benceno, con la fórmula química C6D6. La estructura molecular es similar a la del benceno y consta de un anillo hexagonal y seis átomos de deuterio conectados encima. Debido a la presencia de deuterio, el peso molecular del benceno D6 es 6 unidades mayor que el del benceno ordinario, de ahí que se le llame "benceno pesado". Es un líquido incoloro y casi inodoro. No curado, ya que los átomos de D son más pesados, lo que hace que sus puntos de fusión y ebullición sean ligeramente diferentes a los del benceno ordinario. Su punto de ebullición es de aproximadamente 80,1 grados C. Es un compuesto relativamente estable que puede almacenarse durante mucho tiempo a temperatura ambiente. No es sensible a la luz ni al aire, pero debe evitar el contacto con oxidantes fuertes. Es un disolvente importante ampliamente utilizado en experimentos de resonancia magnética nuclear (RMN). Desempeña un papel importante en los experimentos de resonancia magnética nuclear (RMN). Debido a su sustitución de átomos de hidrógeno en el anillo de benceno por átomos de deuterio, puede proporcionar espectros más claros y reducir la presencia de picos superpuestos. Al mismo tiempo, también se puede utilizar como sustancia estándar interna en análisis cuantitativos. El entorno de almacenamiento debe mantener el contenedor sellado, fresco y seco (1) La información precisa del compuesto químico a continuación:

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En los últimos años, con la continua expansión de la aplicación de disolventes y el aumento de la demanda en la industria química, la reacción de hidrogenación con benceno deuterado como disolvente deuterado se ha convertido gradualmente en un punto de investigación.benceno-D6es un derivado deuterado del benceno. Es un importante disolvente deuterado y trazador para el etiquetado de compuestos aromáticos. Se utiliza ampliamente en la síntesis de compuestos deuterados y en la tecnología de detección por espectrometría de masas. A través de consultoría, se descubre que el método de síntesis de benceno deuterado: un proceso de producción catalítica de benceno deuterado, que mezcla benceno y agua pesada según una proporción de volumen de 1:2 y agrega carbono platino; El producto objetivo, benceno deuterado, se obtuvo calentando y agitando la reacción a 100 ~ 130 grados durante 8 ~ 15 horas, separación y destilación; En donde, el carbono de platino se agrega a la reacción experimental a una velocidad de 15 ~ 35% del peso total/minuto, y se muestra en el experimento que diferentes velocidades de adición y velocidades de agitación afectarán la velocidad de reacción.

Información adicional del compuesto químico: Índice de refracción N20 / D 1.497 (lit.), Punto de inflamación 12 grados f, Condiciones de almacenamiento sin restricciones, Solubilidad con la mayoría de disolventes orgánicos, Forma líquida, Color incoloro, Límite de explosividad 1,4-8,0% (V)

El benzol-d6 (C ₆ D ₆), como derivado deuterado del benceno, ocupa una posición importante en la investigación científica y la producción industrial debido a sus propiedades físicas y químicas únicas. Su forma líquida incolora y transparente, su alta estabilidad química y sus características isotópicas de deuterio lo convierten en un reactivo central en campos como el análisis de resonancia magnética nuclear, el etiquetado de isótopos y las imágenes biomédicas. A continuación se resumen sistemáticamente los diversos usos del D6-benceno desde cuatro dimensiones: investigación científica, industria, biomedicina y monitoreo ambiental.

Análisis de resonancia magnética nuclear: la piedra angular de los disolventes de alta-precisión

 

El benzol-d6 es un disolvente estándar para el análisis espectroscópico de resonancia magnética nuclear (RMN), y sus propiedades de espín nuclear del átomo de deuterio (² H) pueden eliminar la interferencia de los picos del disolvente en ¹ H RMN, lo que mejora significativamente la resolución de la señal. Por ejemplo, en la identificación estructural de compuestos orgánicos, el D6-benceno como disolvente puede presentar claramente los picos característicos del espectro de hidrógeno de la molécula objetivo, evitando errores de análisis causados ​​por la superposición de señales ¹ H en disolventes de benceno ordinarios. Además, su alta pureza (generalmente mayor o igual al 99,5%) y su bajo contenido de impurezas garantizan la reproducibilidad de los datos experimentales de RMN, lo que la convierte en una herramienta indispensable en campos como el desarrollo de fármacos y la ciencia de materiales.

 

Casos de aplicación típicos:

Investigación del metabolismo de los fármacos: al analizar los sitios de unión entre las moléculas de los fármacos y las proteínas plasmáticas, el D6-benceno como disolvente puede localizar con precisión los sitios de intercambio de átomos de hidrógeno y revelar el mecanismo de acción de los fármacos.
Caracterización de materiales poliméricos: las muestras de polímeros se pueden disolver enbenceno-d6, y la RMN puede determinar la distribución de secuencias y la estereoconfiguración de cadenas moleculares, proporcionando una base para optimizar las propiedades de los materiales.

Marcado de isótopos: una "etiqueta química" para rastrear la dinámica molecular

 

El átomo de deuterio del D6-benceno puede servir como marcador de isótopos estables para rastrear vías de reacciones químicas o procesos metabólicos biológicos. Su sitio de etiquetado es claro y sus propiedades químicas son similares a las del hidrógeno ordinario, lo que garantiza un comportamiento consistente del compuesto marcado en el sistema. Al mismo tiempo, el análisis cuantitativo de la dinámica molecular se logra mediante la detección de señales de deuterio mediante espectrometría de masas o RMN.

Escenarios de aplicación principales:

Investigación sobre el mecanismo de síntesis orgánica:
En la reacción de Diels Alder, la estructura del estado de transición se puede verificar marcando el dieno con D6-benceno y monitoreando el proceso de transferencia del átomo de deuterio mediante RMN.

Por ejemplo, un estudio reveló la estereoselectividad de la transferencia de átomos de hidrógeno en reacciones de reducción fotocatalítica marcando derivados de antraquinona con D6-benceno.

 

Análisis metabolómico:
La glucosa marcada con D6-benceno puede ser absorbida por las células y participar en las vías metabólicas. Al detectar la distribución del deuterio en los metabolitos, se puede analizar cuantitativamente el flujo de vías como la glucólisis y el ciclo del ácido tricarboxílico.
En estudios clínicos, los ácidos grasos marcados con D6-benceno se utilizan para rastrear el metabolismo anormal de las grasas en pacientes obesos, proporcionando datos de apoyo para un tratamiento personalizado.
Seguimiento de contaminantes ambientales:
En el estudio de la degradación de contaminantes orgánicos persistentes (COP), el isótopo de hexaclorociclohexano (HCH) marcado con D6-benceno puede distinguir las contribuciones de la degradación natural y la biodegradación, y evaluar la eficiencia de las técnicas de remediación.

Imágenes biomédicas y pruebas genéticas: el 'asistente invisible' de la medicina de precisión

 

Las propiedades de sustitución de deuterio del D6-benceno le otorgan ventajas únicas en el campo biomédico, con baja toxicidad, alta estabilidad y compatibilidad con biomoléculas, lo que impulsa la innovación en agentes de contraste y tecnologías de detección de genes.

Ejemplos de aplicaciones innovadoras:

Agente de contraste para imágenes por resonancia magnética (MRI):
El complejo de gadolinio modificado con D6-benceno puede prolongar el tiempo de retención de los agentes de contraste en el tejido tumoral y lograr una localización precisa de los límites del tumor mediante imágenes por resonancia magnética de deuterio (D-MRI).
El complejo D6-Benceno-Gd ³+ desarrollado por un equipo muestra imágenes de alta resolución de parámetros hemodinámicos en el modelo de cáncer de mama, y ​​su sensibilidad es 3 veces mayor que la de los agentes de contraste tradicionales.

 

Secuenciación de genes y detección-de una única molécula:
La sonda de fluorescencia marcada con D6-benceno se utiliza para la secuenciación del ADN y la señal de deuterio puede corregir el efecto del fotoblanqueo, ampliando el tiempo de observación a varias horas y mejorando significativamente la precisión de la secuenciación.
En el sistema de edición de genes CRISPR, los ARN guía (ARNg) marcados con D6-benceno son rastreados por RMN para su unión dinámica a la proteína Cas9, optimizando la eficiencia de la edición.
Análisis de la estructura de proteínas:
Los residuos de aminoácidos marcados con fenil-d6 (como la fenilalanina) se pueden utilizar para la espectrometría de masas de intercambio de hidrógeno y deuterio (HDX-MS) para determinar los cambios conformacionales dinámicos de las proteínas en solución y revelar los sitios de unión al objetivo del fármaco.

Producción industrial y control de calidad: el 'estándar invisible' de la química fina

 

La aplicación del D6-Benceno en el campo industrial se centra en la preparación de reactivos de alta pureza, optimización de materiales optoelectrónicos y monitoreo ambiental. Sus características de sustitución de deuterio proporcionan una nueva dimensión para el control de calidad del producto.

Direcciones clave de aplicación:

Síntesis de reactivos de alta-pureza:
Benceno-d6se utiliza como solvente para limpiar obleas de silicio de grado semiconductor, evitando la influencia de las impurezas H en los solventes comunes en el rendimiento del chip y garantizando la limpieza de los circuitos a nanoescala.

En la producción de pantallas de cristal líquido (LCD), los precursores de poliimida modificada con fenil-d6 pueden mejorar la transmitancia del panel y extender la vida útil a más de 100.000 horas.

 

Análisis del humo del cigarrillo:
El benzol-d6, como estándar interno, combinado con la tecnología de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS), puede detectar cuantitativamente el contenido de compuestos orgánicos volátiles (COV) en el humo de los cigarrillos convencionales, proporcionando datos que respaldan el desarrollo de tecnologías de reducción de daños.
Un estudio encontró mediante este método que el método del estándar interno D6-benceno reduce el límite de detección de benzo [a] pireno en alquitrán a 0,1 ng/vial, con una repetibilidad RSD<5%.
Espectrometría de masas por dilución de isótopos (IDMS):
Benzol-d6 se utiliza como diluyente para determinar el contenido absoluto de derivados de benceno en muestras ambientales, eliminar la interferencia del efecto de la matriz y lograr una precisión superior al 99,9 %.

Información de fabricación de benceno -d6

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Erlenmeyer propuso un método de síntesis en 1935, utilizando ácido benzoico e hidróxido de calcio deuterado para la descarboxilación en condiciones de calentamiento, con una tasa de deuterado del 93,2%.
La fórmula de la reacción química es la siguiente:

C₆H₆O₆ +Ca(OH)₂ → C₆H₆ +CO₂ + CaCO₃

Vale la pena señalar que aunque este método tiene una alta tasa de deuterización (93,2%), su rendimiento no es alto y la pureza del producto también es baja. Por lo tanto, se requieren múltiples pasos, como lavado, extracción y destilación, para purificar el producto y mejorar el rendimiento. Además, este método requiere el uso de ácido benzoico relativamente caro e hidróxido de calcio deuterado como materias primas, lo que puede aumentar los costos de producción. Por tanto, en aplicaciones prácticas, es necesario desarrollar métodos de síntesis más económicos, eficientes y respetuosos con el medio ambiente para sustituir este método tradicional. Por ejemplo, se pueden utilizar nuevos catalizadores u optimización de las condiciones de reacción para mejorar el rendimiento y la pureza deBENCENO-D6, reducir los costos de producción y reducir la contaminación ambiental.

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