有機カドミウム化学

有機カドミウム化学は、炭素とカドミウムの化学結合を含む有機金属化合物である有機カドミウム化合物の物理的性質、合成、反応、および使用法を記述する。^{[ 1 ]}カドミウムは亜鉛や水銀と同じ12族に属し、それらの対応する化学には多くの共通点がある。有機カドミウム化合物の合成上の有用性は限られている。

最も単純な有機カドミウム化合物はジメチルカドミウムです。これは、C-Cd結合長が213 pmの直線分子です。^{[ 2 ]} 有機カドミウム化合物は一般的に空気、光、水分に敏感です。

ジメチルカドミウムとジエチルカドミウムは、1917年にエーリッヒ・クラウスによって報告された。一般に、これらはトランスメタル化またはアルキル化剤とカドミウム塩との間の交換反応によって調製される。^{[ 3 ]}

ある方法によれば、ジエチルカドミウムは、ジエチルエーテル中で臭化カドミウムと2当量のグリニャール試薬である臭化エチルマグネシウムを反応させることによって生成される。ジエチルカドミウムは無色の油状物質で、融点は-21 ℃である。ジフェニルカドミウムは、フェニルリチウムと臭化カドミウムを反応させることによって調製できる。ジフェニルカドミウムは固体で、融点は174 ℃である。 

有機カドミウム化合物は有機亜鉛化合物よりも求核性が低い。この反応性の低下は、これらの試薬を用いた塩化アシルクロリドからケトンへの変換で実証されている。 ^{[ 5 ]}この反応は1936年にヘンリー・ギルマン によって報告され、毒性の低いクプラートが入手可能になるまで使用された。関連するグリニャール試薬はさらに反応し、第三級アルコールを与える。メチルカドミウムはコレステロール全合成に至るステップの1つで使用された。^{[ 6 ]}

有機カドミウムの別の合成用途としては、ジイソアミルカドミウムとβ-カルボメトキシプロピオニルクロリドとの反応により、ケトン基やエステル基とそれ以上反応することなく、4-ケト-7-メチルオクタノエートメチルが得られることが挙げられる。^{[ 7 ]}

この選択性は、反応が無塩で行われた場合に観察される。^{[ 8 ]}カドミウム試薬がカドミウム塩からその場で生成されると、ハロゲン化物からより求核性の高い有機カドミウム試薬であるアテ錯体が生成されます。有機亜鉛化合物でも同様の塩効果が観察されます。

ジメチルカドミウムは、セレン化カドミウムなどのII-VI族材料のコロイド状ナノ結晶を合成するために使用されてきました。その毒性と揮発性のため、研究者たちはカドミウム前駆体として酸化カドミウムなど他のものを探すようになりました。^{[ 9 ]}

カドミウム化合物は毒性があります。ジメチルカドミウムは吸入すると腎臓、肝臓、中枢神経系、呼吸器系に毒性があります。^{[ 10 ]}カドミウム化合物は一般的に、 IARCによってヒトに対する発がん性物質 とみなされています。^{[ 11 ]}