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 свойства

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:

${\displaystyle {\mathsf {CdR_{2}+CdHal_{2}\rightleftarrows 2Cd(R)Hal}}}$

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:

${\displaystyle {\mathsf {Cd(C_{2}H_{5})_{2}+2CH_{3}COCl\rightarrow CdCl_{2}+CH_{3}COC_{2}H_{5}}}}$

Получение и применение

Синтез кадмийорганических соединений осуществляется с помощью реактивов Гриньяра:

${\displaystyle {\mathsf {CdCl_{2}+2CH_{3}MgCl\rightarrow Cd(CH_{3})_{2}+2MgCl_{2}}}}$

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

${\displaystyle {\mathsf {3Cd(C_{2}H_{5})_{2}+2B(CH_{2}CH{\text{=}}CH_{3})_{3}\rightarrow 3Cd(CH_{2}CH{\text{=}}CH_{3})_{2}+B(C_{2}H_{5})_{3}}}}$

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.

Токсичность

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

Литература

• 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.