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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特性、合成、反応、および使用について説明します。[1]カドミウムは亜鉛や水銀と同じ第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ります。有機カドミウム化合物の合成上の有用性は限られています。
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の直鎖分子です。[2] 有機カドミウム化合物は通常、空気、光、湿気に敏感です。
合成
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ました。一般的に、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の交換反応によって製造されます。[3]
ある手順によれば、ジエチルカドミウムは、臭化カドミウムとジエチルエーテル中のグリニャール試薬の臭化エチルマグネシウムの2当量の反応によって生成される。ジエチルカドミウムは、融点が-21 ℃の無色の油である。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の反応によって製造できる。ジフェニルカドミウムは、融点が174℃の固体である。
フルオロアルキルおよびアルケニル誘導体
確立された傾向に従い、カドミウムのパーフルオロアルキルおよびアルケニル誘導体は、熱安定性が向上しています。アルケニル誘導体は、カドミウム金属にヨードトリフルオロエチレンを添加することによって生成されます。 [4]
反応
有機カドミウム化合物は有機亜鉛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アシル塩化物の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、毒性の低い銅酸塩が利用可能になるまで使用されていた。関連するグリニャール試薬はさらに反応して、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つながるステップの1つで使用された。[6]
有機カドミウムのもう一つの合成用途は、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であり、ケトン基やエステル基とさらに反応することなく4-ケト-7-メチルオクタン酸メチルを生成する。[7]
この選択性は、反応が塩なしで行われた場合に観察されます。[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、ハロゲン化物はより求核性の高い有機カドミウム試薬、アート錯体を生成します。同じ塩効果が有機亜鉛化合物でも観察されます。
ジメチルカドミウムは、セレン化カドミウムなどのII-VI族物質のコロイドナノ結晶の合成に使用されています。その毒性と揮発性のため、研究者は酸化カドミウムなどのカドミウム前駆体を他の場所で探すようになりました。[9]
毒性
カドミウム化合物は有毒です。ジメチルカドミウムは吸入すると腎臓、肝臓、中枢神経系、呼吸器官に有毒です。[10]カドミウム化合物は一般的に、 IARCによってヒトに対して発がん性が あると考えられています。[11]
参考文献
- ^ 有機金属および無機化学の合成法 第5巻、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀WA Herrmann 編ISBN 3-13-103061-5
- ^ Felix Hanke 、Sarah Hindley、Anthony C. Jones、Alexander Steiner (2016)。 「ジメチルカドミウムの高温相と低温相の固体構造」。Chemical Communications。52 ( 66): 10144–10146。doi :10.1039/c6cc05851e。PMID 27457504。
- ^ エーリッヒ・クラウス (1917)。 「Einfache Cadmiumdiakile. (I. Mittailung überorganische Cadmium-Verbindungen.)」。Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft。50 (2): 1813 ～ 1822 年。土井：10.1002/cber.19170500292。
- ^ Burton, Donald J.; Yang, Zhen-Yu; Morken, Peter A. (1994). 「フッ素化有機金属化合物: ビニル、アルキニル、アリル、ベンジル、プロパルギルおよびアリール」. Tetrahedron . 50 (10): 2993–3063. doi :10.1016/S0040-4020(01)81105-4.
- ^ David A. Shirley (2011). 「マグネシウム、亜鉛、カドミウムの酸ハロゲン化物および有機金属化合物からのケトンの合成」。Org . Reactions : 28–58. doi :10.1002/0471264180.or008.02. ISBN 9780471264187。
- ^ Woodward, RB; Sondheimer, Franz; Taub, David; Heusler, Karl; McLamore, WM (1952). 「ステロイドの全合成」.アメリカ化学会誌. 74 (17): 4223–51. doi :10.1021/ja01137a001.
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{{cite journal}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク) - ^ Jones, Paul R.; Desio, Peter J. (1978). 「あまり知られていない有機カドミウム試薬の反応」. Chemical Reviews . 78 (5): 491–516. doi :10.1021/cr60315a001.
- ^ Peng ZA、 Peng X (2001)。 「 CdOを前駆体として用いた高品質CdTe、CdSe、CdSナノ結晶の形成」アメリカ化学会誌。123 (1): 183–4。doi :10.1021/ja003633m。PMID 11273619 。
- ^ Spiridonova EIa (1991). 「ジメチルカドミウムの毒性に関する実験的研究」Gigiena Truda I Professional'nye Zabolevaniia (ロシア語) (6): 14–7. PMID 1916391.
- ^ 「カドミウムおよびカドミウム化合物」。ヒ素、金属、繊維および粉塵。国際がん研究機関。2012年。121～145頁。ISBN 9789283201359。