ジエチル亜鉛

ジエチル亜鉛
名前
	IUPAC名ジエチル亜鉛
識別子
CAS番号	557-20-0 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:51496 ;
ケムスパイダー	10413128 ;
ECHA 情報カード	100.008.330
EC番号	209-161-3;
パブケム CID	11185;
ユニ	翻訳;
国連番号	1366
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID4052217;
	InChI InChI=1S/2C2H5.Zn/c21-2;/h21H2,2H3; キー: HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/2C2H5.Zn/c21-2;/h21H2,2H3;/rC4H10Zn/c1-3-5-4-2/h3-4H2,1-2H3 キー: HQWPLXHWEZZGKY-GFXTWEBUAS;
	笑顔 CC[亜鉛]CC;
プロパティ
化学式	（C 2 H 5）2亜鉛
モル質量	123.50 グラム/モル
密度	1.205g/mL
融点	−28 °C (−18 °F; 245 K)
沸点	117 °C (243 °F; 390 K)
水への溶解度	反応する
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	可燃性、腐食性の液体で、空気中で自然発火し、水と接触すると爆発する可能性があります。
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H225、H250、H260、H302+H312+H332、H314、H410
注意事項	P210、P222、P223、P231+P232 、 P233 、 P240 、P241、P242 、 P243 、 P260 、 P264 、 P273 、P280、P301 + P330+P331、P302+P334、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P321、P335+P334、P363、P370+P378、P391、P402+P404、P403+P235、P405、P422、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	1 4 3 わ
安全データシート（SDS）	外部MSDS
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ジエチル亜鉛(C ₂ H ₅ ) ₂ Zn、または DEZ は、2 つのエチル基に結合した亜鉛中心からなる、非常に自然発火性で反応性の高い有機亜鉛化合物です。この無色の液体は、有機化学における重要な試薬です。ヘキサン、ヘプタン、またはトルエンの溶液として、または純粋な液体として市販されています。

合成

エドワード・フランクランドは1848年に亜鉛とヨウ化エチルからこの化合物を初めて報告し、これが最初の有機亜鉛化合物として発見されました。^[2]^[3]彼は出発物質としてジエチル水銀を使用することで合成を改良しました。 ^{[4]現代の合成は、反応性亜鉛の供給源である}亜鉛銅カップルとヨウ化エチルと臭化エチルの1:1混合物の反応で構成されています。^[5]

構造

この化合物は、空間群対称性I4 ₁ mdの正方体心立方単位格子で結晶化する。固体状態のジエチル亜鉛はほぼ直線状のZn中心を示す。Zn-C結合は194.8(5) pmで、C-Zn-C角は176.2(4)°でわずかに曲がっている。^[6]気相の構造は、非常によく似たZn-C距離（195.0(2) pm）を示している。^[7]

用途

ジエチル亜鉛は、その高い自然発火性にもかかわらず、重要な化学試薬である。これは、カルボニル基への付加反応におけるエチルカルバニオンの供給源として有機合成において使用される。例えば、エチル基のベンズアルデヒド^[8]およびイミン^[9]への不斉付加。さらに、ジヨードメタンと組み合わせて、アルケンをシクロプロピル基に変換するためのシモンズ・スミス試薬としてよく使用される。^[10]^[11]関連するアルキルリチウム試薬やグリニャール試薬よりも求核性が低いため、「より柔らかい」求核剤が必要な場合に使用される。また、ナノ粒子の合成における亜鉛供給源として、材料科学化学でも広く使用されている。特に、コア/シェル型量子ドットの硫化亜鉛シェルの形成に使用されている。^[12]高分子化学においては、連鎖移動重合反応の触媒の一部として使用され、リビング重合に関与する。^[13]

ジエチル亜鉛は化学用途に限ったものではありません。空気に対する反応性が高いため、少量では自己発火性液体ロケット燃料として使われていました^[14]^{: 9}^[15]^{: 323 。}ジエチル亜鉛は酸化剤と接触すると発火するため、ロケットモーターには点火用の火花源を必要とせず、ポンプさえあればよいのです。ジエチル亜鉛は、米国議会図書館でも木材パルプ紙に印刷された書籍の大量脱酸の手段として調査されました。理論上、ジエチル亜鉛の蒸気は紙の酸性残留物を中和し、わずかにアルカリ性の酸化亜鉛残留物を残すはずです。当初の結果は有望でしたが、プロジェクトは中止されました。さまざまな悪影響により、この方法は採用されませんでした。最も悪名高いのは、最終試作品がチャンバー内の微量の水蒸気による一連のジエチル亜鉛爆発で損傷を受けたことです。このため、研究の著者はユーモラスなコメントをしています。

また、本の梱包の厳しさや緩さ、アルカリ蓄電池の量、DEZと劣化生成物、未知の紙化学物質や接着剤との反応、月の満ち欠けや様々な惑星や星座の位置は、DEZ処理の観察された悪影響に何ら影響を与えないことも判明している。^[16]

マイクロエレクトロニクスでは、ジエチル亜鉛はドーピング剤として使用されます。^[要出典]

軽水炉設計の原子炉の腐食防止のため、まずジエチル亜鉛を濃縮遠心分離機に通して劣化酸化亜鉛を生成します。

ジエチル亜鉛の自然発火性は、グローブボックス内の不活性雰囲気の試験に使用できます。わずか数ppmの酸素濃度でも、ジエチル亜鉛のボトルを開けると煙が出ます。^[17]

安全性

ジエチル亜鉛は水と混合すると爆発する可能性があり、空気に触れると自然発火する恐れがあります。そのため、空気のない環境で取り扱う必要があります。

参考文献

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外部リンク

空気中でのジエチル亜鉛の発火のデモンストレーションビデオ - ノッティンガム大学

[1] 「New Environment Inc. - NFPA 化学物質」。

[2] E. Frankland (1850). 「有機ラジカルの単離について」.化学協会季刊誌. 2 (3): 263–296. doi :10.1039/QJ8500200263.

[3] Dietmar Seyferth (2001). 「亜鉛アルキル、エドワード・フランクランド、そして主族有機金属化学の始まり」。Organometallics . 20 ( 14): 2940–2955. doi :10.1021/om010439f.

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[5] CR Noller (1943). 「ジエチル亜鉛」有機合成;全集第2巻、184ページ。

[6] ^ John Bacsa、Felix Hanke、Sarah Hindley、Rajesh Odedra、George R. Darling、Anthony C. Jones、Alexander Steiner (2011) 。「ジメチル亜鉛とジエチル亜鉛の固体構造」。Angewandte Chemie International Edition。50 ( 49 ): 11685–11687。doi :10.1002/anie.201105099。PMC 3326375。PMID 21919175。

[7] A. Haaland; JC Green; GS McGrady; AJ Downs; E. Gullo; MJ Lyall; J. Timberlake (2003). 「金属–炭素結合の長さ、強度、極性: 密度汎関数理論計算、ガス電子回折、光電子分光法によるジアルキル亜鉛化合物の研究」Dalton Transactions (22): 4356–4366. doi :10.1039/B306840B.

[8] 北村正人、岡宏昌、須賀誠司、野依良治（2004年）。「(2S)-(-)-3-エキソ-(ジメチルアミノ)イソボルネオール [(2S)-DAIB]: (S)-1-フェニル-1-プロパノールを使用したアルデヒドへのジアルキル亜鉛の触媒的エナンチオ選択的付加」。有機合成{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク);全集、第10巻、635ページ。

[9] Jean-Nicolas Desrosiers、Alexandre Côté、Alessandro A. Boezio、André B. Charette (2005)。「イミンへの二有機亜鉛試薬の触媒添加によるエナンチオマー濃縮 (1S)-1-フェニルプロパン-1-アミン塩酸塩の調製」。有機合成。83 :5{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)。

[10] アンドレ・B・シャレットとエレーヌ・ルベル (2004)。「(2S,3S)-(+)-(3-フェニルシクロプロピル)メタノール」。有機合成;全集、第10巻、613ページ。

[11] 伊藤良彦、藤井翔太郎、中塚正志、川本文雄、三枝健夫 (1988)。「シクロアルカノンの 1 炭素環拡大による共役シクロアルケノンの合成: 2-シクロヘプテン-1-オン」。有機合成{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク);全集、第6巻、327ページ。

[12] Dmitri V. Talapin; Ivo Mekis; Stephan Götzinger; Andreas Kornowski; Oliver Benson; Horst Weller† (2004). 「CdSe/CdS/ZnS および CdSe/ZnSe/ZnS コア−シェル−シェルナノ結晶」. Journal of Physical Chemistry B. 108 ( 49): 18826–18831. doi :10.1021/jp046481g.

[13] ^澤本光夫、岡本千尋、東村俊伸 ( 1987)。「ヨウ化水素/ヨウ化亜鉛：室温でのビニルエーテルのリビングカチオン重合のための新しい開始システム」。Macromolecules。20 ( 11 ) : 2693–2697。Bibcode : 1987MaMol..20.2693S。doi :10.1021/ma00177a010。

[Clark2018-14] クラーク、ジョン・ドゥルーリー（2018年5月23日）。『イグニッション！：液体ロケット推進剤の非公式な歴史』ラトガース大学出版局。302ページ。ISBN 978-0-8135-9918-2. OCLC 281664.

[Sutton-15] サットン、ジョージ P.; ビブラーズ、オスカー (2001)。ロケット推進要素 - 第 7 版(PDF)。ジョンワイリーアンドサンズ社ISBN 0-471-32642-92022年2月28日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。

[16] Kenneth E. Harris、Chandru J. Shahani (2004)、Mass Deacidification: An Initiative To Refine The Diethyl Zinc Process (PDF)、ワシントン DC : Library of Congress 、 2013-05-14 のオリジナル(PDF)からアーカイブ

[17] シュライバー、デュワード F.; ドレズゾン、マーク A. (1986)。空気に敏感な化合物の操作。ジョン・ワイリー＆サンズ。p. 57。ISBN 0-471-86773-X。