ジエチル亜鉛

ジエチル亜鉛（ジエチルあえん、英: diethylzinc）は化学式(C₂H₅)₂Znで表される有機亜鉛化合物。亜鉛にエチル基が2つ付いた構造で、自然発火性がある。

ジエチル亜鉛 Diethylzinc
IUPAC名 diethylzinc
別称 DEZ
識別情報
CAS登録番号	557-20-0
SMILES CCZnCC
特性
化学式	(C2H5)2Zn
モル質量	123.50 g/mol
外観	無色の液体
密度	1.205 g/mL
融点	-28℃
沸点	117℃
水への溶解度	激しく反応する
溶解度	芳香族炭化水素や脂肪族飽和炭化水素に任意の割合で溶解。
危険性
主な危険性	可燃性 (F); 腐食性 (C); 環境に対する危険性 (N)
発火点	常温で自然発火
関連する物質
関連物質	ジメチル亜鉛
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

合成

1848年に、イギリスの科学者エドワード・フランクランドが世界初の有機亜鉛化合物として、亜鉛とヨウ化エチルからの合成に成功した^[1]。その後彼はジエチル水銀を出発点とした合成法に改良した^[2]。現代では、ヨウ化エチルと臭化エチルを1:1で混合したものと亜鉛–銅カップルの反応により製造される^[3]。

反応

ジエチル亜鉛は有機合成化学において、カルボニル基の付加反応の際のC₂H₅シントンとして用いられる。例えばベンズアルデヒド^[4]やイミン^[5]への不斉付加反応などがあり、グリニャール試薬が発見されるまでは求核剤として使用された。ジヨードメタンを作用させるとシモンズ・スミス試薬を生成する^[6][7]。

構造

ジエチル亜鉛は空間群対称性I4₁mdの正方晶系体心正方単位胞で結晶化する。固相では、ジエチル亜鉛はほぼ直線状のZn中心を示す。Zn-C結合の長さは194.8(5) pm、C-Zn-C角度は176.2(4)° とわずかに曲がっている^[8]。気相での構造は非常に似たZn-C距離 (195.0(2) pm) を示す^[9]。

用途

空気に触れると自然発火することから、ロケットの燃料点火剤として使用され、点火プラグを不要とした。アメリカ議会図書館では、本を真空中でジエチル亜鉛蒸気に曝すことにより酸性紙の劣化防止の試みがなされたが、安全性や、本に不快臭が残るなどの理由により実用化には至らなかった^[10]。

安全性

水との接触により爆発的に反応し、メタン等の可燃性炭化水素や金属の水素化物を生じることから日本の消防法では危険物第3類に分類される。空気に触れると自然発火するが不活性気体中では安定しており、市販のものはヘキサンやヘプタン、トルエンなどの溶液で販売されている。衝撃に対しても安定している^[11]。

脚注

1. E. Frankland (1850). “On the isolation of the organic radicals”. Quarterly Journal of the Chemical Society 2: 263. doi:10.1039/QJ8500200263.
2. E. Frankland, B. F. Duppa (1864). “On a new reaction for the production of the zinc-compounds of the alkyl-radical”. Journal of the Chemical Society 17: 29–36. doi:10.1039/JS8641700029.
3. C. R. Noller (1943). "Diethyl Zinc". Organic Syntheses (英語).; Collective Volume, vol. 2, p. 184
4. Masato Kitamura, Hiromasa Oka, Seiji Suga, and Ryoji Noyori (2004). "Catalytic Enantioselective Addition of Dialkylzincs to Aldehydes Using (2S)-(−)-3-exo-(Dimethylamino)isoborneol [(2S)-DAIB]: (S)-1-Phenyl-1-propanol". Organic Syntheses (英語).; Collective Volume, vol. 10, p. 635
5. Jean-Nicolas Desrosiers, Alexandre Côté, Alessandro A. Boezio, and André B. Charette (2005). "Preparation of Enantiomerically Enriched (1S)-1-Phenylpropan-1-amine Hydrochloride by a Catalytic Addition of Diorganozinc Reagents to Imines". Organic Syntheses (英語). 83: 5.
6. André B. Charette and Hélène Lebel (2004). "(2S,3S)-(+)-(3-Phenylcyclopropyl)methanol". Organic Syntheses (英語).; Collective Volume, vol. 10, p. 613
7. Yoshihiko Ito, Shotaro Fujii, Masashi Nakatuska, Fumio Kawamoto, and Takeo Saegusa (1988). "One-Carbon Ring Expansion of Cycloalkanones to Conjugated Cycloalkenones: 2-Cyclohepten-1-one". Organic Syntheses (英語).; Collective Volume, vol. 6, p. 327
8. John Bacsa; Felix Hanke; Sarah Hindley; Rajesh Odedra; George R. Darling; Anthony C. Jones; Alexander Steiner (2011). “The Solid State Structures of Dimethylzinc and Diethylzinc”. Angewandte Chemie International Edition 50: 11685–11687. doi:10.1002/anie.201105099.
9. A. Haaland; J. C. Green; G. S. McGrady; A. J. Downs; E. Gullo; M. J. Lyall; J. Timberlake; A. V. Tutukin et al. (2003). “The length, strength and polarity of metal–carbon bonds: dialkylzinc compounds studied by density functional theory calculations, gas electron diffraction and photoelectron spectroscopy”. Dalton Transactions: 4356–4366. doi:10.1039/B306840B.
10. Nicholson Baker (2002). Double Fold: Libraries and the Assault on Paper. Vintage. ISBN 0375726217
11. 製品安全データシート (PDF) （宇部興産）