Ethane (1-13C, 99%) 是一种稳定同位素标记化合物,基本结构就是普通乙烷 CH3–CH3,但其中位置1上的碳原子被替换为碳-13同位素,同位素丰度达 99%。
这类标记物的核心价值在于:给分子打上一个"质量标签",让你能在复杂反应中精确追踪它的去向。具体用途如下:
1.NMR 结构鉴定与机理研究
·利用 ¹³C-NMR 可以单独观测标记碳的信号,不受其他碳干扰
·用于研究乙烷参与的有机金属反应、C–C偶联、活化过程的键形成/断裂路径
·¹³C–¹H 耦合常数(J-coupling)还能提供键连关系的直接证据
2.反应机理 / C–C键活化研究
乙烷是非常惰性的小分子,其 C–H 和 C–C 键的活化是均相催化和非均相催化的经典难题。用 1-¹³C 标记可以:
·判断产物中碳是否来自乙烷的哪个端点
·区分 C–H 插入 vs C–C 裂解 两种不同机制
·追踪标记碳最终出现在产物的什么位置(如乙酸、乙烯、甲醇合成路线中)
3.催化研究(工业相关)
乙烷可直接脱氢制乙烯(ethane dehydrogenation)、氧化脱氢、选择性氧化的研究中,标记乙烷用来:
·测定 动力学同位素效应(KIE)
·区分表面反应步骤 vs 气相步骤
·验证催化剂表面的碳沉积来源
4.质谱(MS)示踪
·因为分子量从 30 → 31,质谱峰位移清晰可辨
·在热裂解、等离子体化学、燃烧化学中追踪碳原子的命运
·可定量计算转化率、分支比
5.生物/环境领域(较少见但有用)
·乙烷可作为某些厌氧过程的标志物(如天然气渗漏),¹³C标记可用于校正仪器或构建标准曲线体系。









