氘（Deuterium）作为氢（Hydrogen）的稳定同位素，在地球上的丰度为5%，且大多以重水（D₂O）的形式存在于海水与普通水中。氘由一个质子、一个中子和一个电子组成，由1931年美国 H.C.尤里和 F.G.布里克维德在液氢中发现。根据尤里的建议，重氢被命名为Deuterium，在希腊语中是“第二”的意思。现阶段，氘代试剂已广泛应用在核磁共振、生物医药、光电显示、OLED蓝光主体材料等领域。
2. 氘代药物 与氢相比，氘的摩尔体积更小(每原子0.140cm3/mol)，亲脂性更低(ΔlogPoct=-0.006)，两者在pKa上可能具有细微差异。C-D键长更短(0.005Å)，有时对氧化环境更稳定。氘含有一个中子，质量是H的两倍，导致C-D键的振动伸缩频率比C-H减小，具有更低的基态能量。C-D键断裂所需的活化能要高于C-H键，反应速率也更慢(速率常数kH＞kD)。 存在着上述差异，氘取代氢仍是电子等排策略中最保守的例子。氘保持着与氢相似的几何结构以及空间上的可变性。氘修饰的化合物通常能保持生物化学上的活性和选择性。药物中氢原子的氘代可能给药物分子带来意想不到的性质，在药物化学中得到了广泛应用，已成为重要的药物设计策略之一。
3. 氘代材料
OLED（Organic Light-Emitting Diode），学名“有机发光二极管”，作为一种固体光源，它具有低电压驱动、小型轻量、自发光、视角广、易折叠等优点，在画质、效能、成本及用途上，它的表现都比液晶屏(LCD)优异很多，被业界公认为最具有发展潜力的显示装置。随着5G时代的到来，OLED 的应用可以延伸到电子产品领域、商业领域、交通领域、工业控制领域和医用领域当中，OLED产业有望迎来发展的“黄金十年"。OLED面板前期一直由于蓝光材料使用寿命问题受到行业质疑。OLED发光层主要由红光材料、绿光材料以及蓝光磷材料三者混合成白光，最终实现全色域发光。在OLED的光能量机制中，由于蓝光光子的能量较高，寿命也最短。蓝光的特殊性也注定受到产业层面的关注，OLED面板的市场化需要技术层面的支持，尤其是OLED电视对于使用寿命的要求高于智能手机。
提高OLED蓝光寿命成为研究人员亟待解决的一大难题。通过对OLED基体材料改性是延长其寿命最直接方法，但随意改动有机材料的结构可能会导致材料性质发生明显变化，这个改动必须谨慎。氘由于具有比氢更大的原子质量使得C-D键比C-H键更加稳定(6-9倍)。在OLED基体材料中，不稳定的杂环碳氢键的氢/氘交换可以延长器件的寿命，其他化学性质不会有明显差别。由于“重原子效应”，在蓝光材料中引入氘原子后，发光分子的自旋轨道耦合作用将得到增强，从而有利于磷光的产生，提高其量子效率。研究发现，用C-D键替换主结构中的C-H键，OLED基体材料能承受住比非氘代材料大20倍的电流，可以将OLED器件的寿命延长5-20倍。
2022年5月，韩国LG在美国加利福利亚州圣何塞举行的SID 2022上展示下一代OLED解决方案-“OLED EX”。与以往的OLED屏幕相比，OLED EX重大改变之一是使用了氘化合物，制造发出更强光的高效有机发光二极管，首次将有机发光元件中存在的氢元素转化为稳定的氘应用到OLED EX。再结合个性化的算法，以增强有机发光二极管的稳定性和效率，从而提高整体显示性能和效果。这一技术的发布，昭示着氘代材料在OLED改性领域的巨大潜力。
随着氘代技术的发展和成熟，用氘代替氢的策略在药物和材料研究中的应用将越来越广泛。现阶段，全球氘代产品市场规模已达到62亿元左右，随着氘代药物、氘代材料的大规模应用，未来十年，全球氘代产品市场规模有望迎来爆发增长期。针对氘标记化合物如何制备，国外已形成较为完整的技术和产品链，但出于技术保密和产品垄断等原因，不仅关于合成的技术文献和专利鲜有公开，且相关的技术标准和检测方法也很少公开发表。目前国内氘代物合成技术落后，大部分氘代试剂（如氘水、氘气、氘代甲醇等基础原料）仍依赖进口，氘代原料药成本较高，成为限制我国氘代化合物研发与产业化的关键瓶颈。近年来，本土氘代试剂企业也在加速崛起，争夺国内氘代试剂市场份额。重视自主氘代物合成技术开发、推动常用氘代试剂特别是氘代水的工业化生产，进而让我国企业能以相对廉价的氘代原料为氘源制备氘代药物，将成为我国氘代药物产业取得成功的关键要素之一。