简介
氘代叔丁醇是高纯度氘代试剂，常温下为无色透明液体，可溶于水及多数有机溶剂，化学性质稳定、氘代纯度高。主要用作核磁共振（NMR）溶剂、质谱校准标样、有机合成氘源，尤其适用于电化学氘代反应（如芳烃氘代）。
氘代叔丁醇的性状
合成
方法一：在氮气气氛下，在干燥的Schlenk管中将CuCl（0.01 mmol，2.5 mol%）和4,4'-二溴-2,2'-联吡啶（0.015 mmol，3.5 mol%）溶解在乙腈（2 mL）中。在室温下搅拌混合物30分钟。依次向混合物中加入2-（烯丙氧基）苯甲醛（0.2 mmol，1.0当量）、TMSCN 2（1 mmol，5.0当量）和TBHP（0.4 mmol，2当量，70%水溶液）。将混合物在80°C下搅拌24小时。反应完成后，在真空下浓缩溶剂。粗残渣经硅胶快速柱色谱纯化，得到产物氘代叔丁醇[1]。
方法二：将Cl-RhGaL（12.0 mg，13.6μmol）溶解在20 mL闪烁瓶中的0.9 mL THF中。向三个单独的J Young NMR管中加入NaOtBu（25.4 mg，0.226 mmol），然后加入18-C-6（23.9 mg，0.0904 mmol）。将0.3 mL催化剂储备溶液转移到每个试管中，然后转移对氟苯甲醚（20.5μL，0.181 mmol）和0.2 mL THF（每个试管）。将溶解在THF中的NaB（ArF）4的密封毛细管作为内标加入混合物中。盖上管子，进行三次冷冻泵解冻循环，并充入4大气压的氢气。在距离光源约4 cm处照射两个平行的Gianor 50W LED泛光黑光阵列（42个，120°反射器，λmax=395 nm，图S10-S11）之间的反应管。使用蒸发冷却风扇将反应室的温度保持在20至25°C之间。在24小时通过1H和19F NMR光谱监测反应以获得产物氘代叔丁醇[2]。
用途
氘代叔丁醇可作为氘源溶剂，应用于电化学氘代反应体系，辅助芳烃氘代合成实验的开展。例如：将芳烃（0.4 mmol，1当量）和nBu4NBr（0.8 mmol）加入烘箱干燥的分割电池中的阴极电池中。在阳极电池中加入NaF（0.8 mmol）。为电池配备搅拌棒、碳毡阳极（10 mm x 15 mm x 3.0 mm）和N碳毡支撑的Ru阴极（10 mm×15 mm x 3.0mm）。用氩气冲洗掺杂电池。在阴极电池中加入脱气的氘代叔丁醇（5.0 mL）和D2O（5.0 mL）。在阳极电池中加入D2O（10 mL）。搅拌反应混合物，在室温下以10mA的恒定电流电解，直至反应完成，通过TLC和GC-MS进行监测。反应时间通常在8小时至20小时之间。反应完成后，用乙酸乙酯提取反应混合物三次。用Na2SO4干燥合并的有机相，并在减压下用抽吸器去除。硅胶快速柱色谱法纯化[3]。
参考文献
[1] Copper-catalyzed synthesis of CN-containing chroman-4-ones via intramolecular radical cascade acyl-cyanation reaction By: Wang, Liang; et al. Tetrahedron Letters (2021), 72, 153061.
[2] Light-Driven Hydrodefluorination of Electron-Rich Aryl Fluorides by an Anionic Rhodium-Gallium Photoredox Catalyst By: Moore, James T.; et al. Angewandte Chemie, International Edition (2022), 61(42), e202205575.
[3] Electrocatalytic reductive deuteration of arenes and heteroarenes By: Bu, Faxiang; et al. Nature (London, United Kingdom) (2024), 634(8034), 592-599.