Кадмийорганические соединения

Кадмийорганические соединения — соединения, в которых атом кадмия соединён непосредственно с атомом углерода органических функциональных групп. К таким соединениям относятся соединения CdR₂, Cd(R)X, в которых R = алкильный или арильный радикал, X = Hal, OR, SR и др.

Физические и химические свойстваПравить

Соединения Cd(Alk)₂ представляют собой бесцветные горючие жидкости с неприятным запахом, разлагающиеся при нагревании свыше 150 °C. Во влажном воздухе дымят, самовоспламенению не подвержены. Соединения Cd(Ar)₂ являются твёрдыми бесцветными веществами, нерастворимы в большинстве органических растворителей. Соединения Cd(R)Hal образуются в равновесной реакции, равновесие в которой сильно сдвинуто вправо:

$\mathsf{C}\mathsf{d}{\mathsf{R}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{H}\mathsf{a}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{(}\mathsf{R}\mathsf{)}\mathsf{H}\mathsf{a}\mathsf{l}$${\mathsf {CdR_{2}+CdHal_{2}\rightleftarrows 2Cd(R)Hal}}$ 

Существуют также такие соединения, как метилоксиметилкадмий Cd(CH₃)OCH₃ и метилтиометилкадмий Cd(CH₃)SCH₃, которые являются твёрдыми ассоциатами. Соединения [Cd(R)N₃]OCH₃ представляют собой термически стабильные координационные полимеры.

При нагревании и на свету кадмийорганические соединения, за исключением диметилкадмия, разлагаются с выделением металлического кадмия. На воздухе они подвергаются окислению, причём диалкилкадмий образует пероксидные соединения Cd(OOAlk)₂.

Реакционноспособность кадмийорганических соединений ниже, чем у их цинкорганических аналогов. Так, кадмийорганические соединения не взаимодействуют с диоксидом углерода и галогеноводородами; с низкой скоростью реагируют с альдегидами и кетонами, но в присутствии солей металлов скорость реакции увеличивается. В то же время они вступают в реакции с галогенами и протонодонорными соединениями — кислотами, спиртами, тиолами и др. Их реакция с ангидридами и хлорангидридами приводит к кетонам:

$\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{(}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{C}\mathsf{l}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}$${\mathsf {Cd(C_{2}H_{5})_{2}+2CH_{3}COCl\rightarrow CdCl_{2}+CH_{3}COC_{2}H_{5}}}$ 

Получение и применениеПравить

Синтез кадмийорганических соединений осуществляется с помощью реактивов Гриньяра:

$\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{M}\mathsf{g}\mathsf{C}\mathsf{l}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{M}\mathsf{g}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {CdCl_{2}+2CH_{3}MgCl\rightarrow Cd(CH_{3})_{2}+2MgCl_{2}}}$ 

Вместо алкилмагнийгалогенидов также применяется алкиллитий. Кадмийорганические соединения также способны к обмену органическими радикалами:

$\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{(}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{H}\mathsf{\text{=}}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{d}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{H}\mathsf{\text{=}}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{B}\mathsf{(}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {3Cd(C_{2}H_{5})_{2}+2B(CH_{2}CH{\text{=}}CH_{3})_{3}\rightarrow 3Cd(CH_{2}CH{\text{=}}CH_{3})_{2}+B(C_{2}H_{5})_{3}}}$ 

К способам синтеза кадмийорганических соединений относятся также электрохимическое окисление кадмия в присутствии алкил- или арилгалогенидов. Соединения Cd(R)OR' и Cd(R)SR' получают при взаимодействии Cd(Alk)₂ с R’OH и R’SH соответственно. Соединения Cd(R)N₃ получают по реакции CdR₂ с ClN₃.

Кадмийорганические соединения используются для получения кетонов из ангидридов и хлорангидридов кислот; для получения гидропероксидов окислением Cd(Alk)₂ кислородом воздуха; как катализаторы для полимеризации, в том числе совместно с тетрахлоридом титана.

ТоксичностьПравить

Как и большинство соединений кадмия, его органические производные чрезвычайно токсичны, канцерогенны и являются кумулятивными ядами.

ЛитератураПравить

• Кнунянц И. Л. и др. т.2 Даффа-Меди // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.