その理由は次のとおりです。
* 同位体効果: 重水素(D)は、1つのプロトンと1つの中性子を備えた水素の同位体であり、水素(H)よりも重くなっています。この重い質量は、ゼロポイントエネルギーが低いため、わずかに強い結合につながります 。
* ゼロポイントエネルギー: 絶対ゼロでさえ、分子は振動します。この振動エネルギーには、ゼロポイントエネルギーと呼ばれる最小値があります。重量が重いため、重水素は水素よりもゼロポイントエネルギーが低く、結合が強くなります。
実際的な意味:
* 速度論的同位体効果: 結合強度のこの違いは、運動性同位体効果として現れます。 C-H結合の破壊を含む反応は、多くの場合、C-D結合を壊すことを伴うものよりもわずかに遅くなります。
* 整流化合物: この安定性の違いは、化学で活用される可能性があります。たとえば、重水素化化合物は、生物学的研究のトレーサーや分光法の安定した同位体として使用されることがあります。
重要な注意: C-d結合はわずかに強くなりますが、安定性の違いは比較的小さく、日常の化学では重要ではないことがよくあります。