Кадмийорганические соединения

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

Физические и химические свойства

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

$𝖢𝖽{𝖱}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢𝖽𝖧𝖺{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\rightleftarrows }\mathrm{𝟤}𝖢𝖽\mathsf{(}𝖱\mathsf{)}𝖧𝖺𝗅$

Существуют также такие соединения, как метилоксиметилкадмий Cd(CHШаблон:Sub)OCHШаблон:Sub и метилтиометилкадмий Cd(CHШаблон:Sub)SCHШаблон:Sub, которые являются твёрдыми ассоциатами. Соединения [Cd(R)NШаблон:Sub]OCHШаблон:Sub 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)Шаблон:Sub.

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:

$𝖢𝖽\mathsf{(}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖢𝗅\mathsf{\to }𝖢𝖽𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}$

Получение и применение

Синтез кадмийорганических соединений осуществляется с помощью реактивов Гриньяра:

$𝖢𝖽𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖬𝗀𝖢𝗅\mathsf{\to }𝖢𝖽\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖬𝗀𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}$

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

$\mathrm{𝟥}𝖢𝖽\mathsf{(}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖡\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖧\text{=}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖢𝖽\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝖧\text{=}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖡\mathsf{(}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}$

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)Шаблон:Sub с R’OH и R’SH соответственно. Соединения Cd(R)NШаблон:Sub получают по реакции CdRШаблон:Sub с ClNШаблон:Sub.

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

Токсичность

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

Литература

• Шаблон:Книга