Organické sloučeniny kadmia

Chemické sloučeniny obsahující vazbu kadmium-uhlík

Organické sloučeniny kadmia jsou organokovové sloučeniny obsahující vazby mezi atomy uhlíku a kadmia.[1] Kadmium se společně se zinkem a rtutí nachází ve 12. skupině periodické tabulky a má s nimi mnoho podobných vlastností.

Vazba uhlík-kadmium
Vazba uhlík-kadmium

Jedním z nejjednodušších příkladů je dimethylkadmium, jehož vazby C-Cd mají délku 213 pm.[2]

Organické sloučeniny kadmia jsou citlivé na vzduch, světlo a vlhkost.

PřípravaEditovat

 
Model molekuly dimethylkadmia

Prvními popsanými organokadmiovými sloučeninami byly dimethylkadmium, CH3-Cd-CH3, a diethylkadmium, CH3CH2-Cd-CH2CH3, které popsal Erich Krause v roce 1917. Obecně se organokovové sloučeniny kadmia vytvářejí transmetalacemi, spočívajícími v rekcích organokovových sloučenin s kademnatými solemi.[3]

Diethylkadmium lze připravit reakcí bromidu kademnatého se dvěma ekvivalenty ethylmagnesiumbromidudiethyletheru. Diethylkadmium je bezbarvá kapalina s teplotou tání −21 °C.

Difenylkadmium je možné připravit z fenyllithia a bromidu kademnatého, jedná se o pevnou látku tající při 174 °C.

Fluoroalkylové a alkenylové sloučeninyEditovat

Perfluorované alkyly a alkenyly kadmia jsou tepelně stabilnější než příslušné sloučeniny zinku. Alkenylové deriváty se vytvářejí navázáním kadmia na jodtrifluorethylen.[4]

ReakceEditovat

Syntetická využitelnost organických sloučenin kadmia je omezená, protože jsou slabšími nukleofily než organozinkové sloučeniny. Tuto nižší reaktivitu lze ukázat například na přeměnách acylchloridů na ketony.[5]

Tuto reakci popsal Henry Gilman v roce 1936 a byla používána do doby, než byly objeveny méně toxické měďnany. S Grignardovými činidly bude probíhat dále a vytvářet terciární alkoholy. Methylkadmium bylo použito v jednom z kroků totální syntézy cholesterolu:[6]

 

Dalším příkladem syntetického využití organokadmiových sloučenin je reakce diisoamylkadmia s β-karbomethoxypropionylchloridem za vzniku methyl-4-keto-7-methyloktanoátu, přičemž nedochází k dalším reakcím s ketonovou nebo esterovou skupinou.[7][8]

Při přípravě organických sloučenin kadmia z kademnatých solí halogenid vytvoří nukleofilnější produkt, átový komplex; stejný jev byl také pozorován u organických sloučenin zinku.

Dimethylkadmium se také používá na přípravu koloidních nanokrystalů. Jeho toxicita vedla k hledání jiných kadmipových prekurzorů, jako je oxid kademnatý.[9][10]

ToxicitaEditovat

Sloučeniny kadmia jsou toxické. Dimethylkadmium při vdechnutí poškozuje ledviny, játra, centrální nervovou a dýchací soustavu.[11]

Sloučeniny kadmia jsou považovány za karcinogeny.[12]

ReferenceEditovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organocadmium compound na anglické Wikipedii.

  1. Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry Vol 5, Copper, Silver, Gold, Zinc, Cadmium, and Mercury W. A. Herrmann Ed. ISBN 3-13-103061-5
  2. Felix Hanke; Sarah Hindley; Anthony C. Jones; Alexander Steiner. The Solid State Structures of the High and Low Temperature Phases of Dimethylcadmium. Chemical Communications. 2016, s. 10144–10146. DOI 10.1039/c6cc05851e. PMID 27457504. 
  3. Erich Krause. Einfache Cadmiumdialkyle. (I. Mitteilung über organische Cadmium-Verbindungen. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1917, s. 1813–1822. Dostupné online. DOI 10.1002/cber.19170500292. 
  4. Donald J. Burton; Zhen-Yu Yang; Peter A. Morken. Fluorinated organometallics: Vinyl, Alkynyl, Allyl, Benzyl, Propargyl and Aryl. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1994, s. 2993–3063. DOI 10.1016/S0040-4020(01)81105-4. 
  5. David A. Shirley. The Synthesis of Ketones from Acid Halides and Organometallic Compounds of Magnesium, Zinc, and Cadmium. Organic Reactions. 2011. DOI 10.1002/0471264180.or008.02. 
  6. R. B. Woodward; Franz Sondheimer; David Taub; Karl Heusler; W. M. McLamore. The Total Synthesis of Steroids. Journal of the American Chemical Society. 1952, s. 4223–4251. DOI 10.1021/ja01137a001. 
  7. James Cason; Franklin S. Proutyear. Methyl 4-Keto-7-Methyloctanoate. Organic Syntheses. 1948, s. 75. DOI 10.15227/orgsyn.028.0075. 
  8. Paul R. Jones; Peter J. Desio. The less familiar reactions of organocadmium reagents. Chemical Reviews. 1978, s. 491–516. DOI 10.1021/cr60315a001. 
  9. Z. A. Peng; X. Peng. Formation of high-quality CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals using CdO as precursor. Journal of the American Chemical Society. 2001, s. 183–184. DOI 10.1021/ja003633m. PMID 11273619. 
  10. Archivovaná kopie. www.cchem.berkeley.edu [online]. [cit. 2022-02-08]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2007-11-01. 
  11. Ela Spiridonova. [Experimental study of toxic properties of dimethylcadmium]. Gigiena Truda I Professional'nye Zabolevaniia. 1991, s. 14–17. PMID 1916391. 
  12. http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol100C/mono100C-8.pdf