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Articulo de referencia

Dietilzinc

Et{{sub|2}}Zn\n|ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|correct|chemspider}}\n|ChemSpiderID = 10413128\n|InChI = 1/2C2H5.Zn/c2*1-2;/h2*1H2,2H3;/rC4H10Zn/c1-3-5-4-2/h3-4H2,1-2H3\n|In...

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El dietilzinc , o DEZ , es un compuesto organozinc con la fórmula química Zn(CH₂CH₃ ) ₂ . Es altamente pirofórico y reactivo, y consta de un centro de zinc unido a dos grupos etilo . Este líquido incoloro es un reactivo importante en química orgánica . Se comercializa como solución en hexano , heptano o tolueno , o como líquido puro.

Síntesis

Edward Frankland fue el primero en reportar el compuesto en 1848 a partir de zinc y yoduro de etilo , el primer compuesto organozinc descubierto. [ 2 ] [ 3 ] Mejoró la síntesis utilizando dietilmercurio como material de partida. [ 4 ] La síntesis contemporánea consiste en la reacción de una mezcla 1:1 de yoduro de etilo y bromuro de etilo con un par zinc-cobre , una fuente de zinc reactivo. [ 5 ]

Estructura

El compuesto cristaliza en una celda unitaria tetragonal centrada en el cuerpo con simetría de grupo espacial I4 1 md. En estado sólido, el dietilzinc muestra centros de Zn casi lineales. Los enlaces Zn-C miden 194,8(5) pm, mientras que el ángulo C-Zn-C está ligeramente curvado con 176,2(4)°. [ 6 ] La estructura en fase gaseosa muestra una distancia Zn-C muy similar (195,0(2) pm). [ 7 ]

Usos

A pesar de su naturaleza altamente pirofórica, el dietilzinc es un reactivo químico importante. Se utiliza en síntesis orgánica como fuente del carbanión etilo en reacciones de adición a grupos carbonilo . Por ejemplo, la adición asimétrica de un grupo etilo al benzaldehído [ 8 ] e iminas . [ 9 ] Además, se usa comúnmente en combinación con diyodometano como reactivo de Simmons-Smith para convertir alquenos en grupos ciclopropilo . [ 10 ] [ 11 ] Es menos nucleofílico que los reactivos de alquillitio y Grignard relacionados , por lo que puede usarse cuando se necesita un nucleófilo "más suave". También se usa ampliamente en química de ciencia de materiales como fuente de zinc en la síntesis de nanopartículas , particularmente en la formación de la capa de sulfuro de zinc para puntos cuánticos de tipo núcleo/capa . [ 12 ] En química de polímeros , puede utilizarse como parte del catalizador para una reacción de polimerización por transferencia de cadena , participando así en la polimerización viva. [ 13 ]

El dietilzinc no se limita a su uso en procesos de síntesis química. Debido a su alta reactividad con el aire, se utilizó en pequeñas cantidades como combustible líquido hipergólico o "autoencendido" para cohetes [ 14 ] : 9 [ 15 ] : 323 ; se enciende al contacto con el oxidante, por lo que el motor del cohete solo necesita una bomba, sin una fuente de chispa para la ignición. La Biblioteca del Congreso de los Estados Unidos también investigó el dietilzinc como un posible medio para la desacidificación masiva de libros impresos en papel de pulpa de madera. En teoría, el vapor de dietilzinc neutralizaría los residuos ácidos del papel, dejando residuos de óxido de zinc ligeramente alcalinos . Aunque los resultados iniciales fueron prometedores, el proyecto se abandonó. Diversos resultados adversos impidieron la adopción del método. El prototipo final sufrió daños en una serie de explosiones de dietilzinc debido a trazas de vapor de agua en la cámara. Esto llevó a los autores del estudio a comentar:

También se ha establecido que el empaquetado apretado o suelto de los libros; la cantidad de reserva alcalina; las reacciones del DEZ con productos de degradación, productos químicos y adhesivos desconocidos del papel; las fases de la luna y las posiciones de varios planetas y constelaciones no tienen ninguna influencia en los efectos adversos observados del tratamiento con DEZ. [ 16 ]

En microelectrónica, el dietilzinc se utiliza como agente dopante .

Para la protección contra la corrosión en reactores nucleares de diseño de agua ligera , el óxido de zinc empobrecido se produce haciendo pasar primero dietilzinc a través de una centrífuga de enriquecimiento .

La piroforicidad del dietilzinc puede utilizarse para comprobar la atmósfera inerte dentro de una caja de guantes . Una concentración de oxígeno de tan solo unas pocas partes por millón hará que una botella de dietilzinc desprenda vapores al abrirla. [ 17 ]

Seguridad

El dietilzinc líquido puro es pirofórico , al igual que la mayoría de las concentraciones comerciales de soluciones orgánicas del reactivo, por lo que se inflaman espontáneamente al entrar en contacto con muchos productos químicos, incluida la humedad y el oxígeno del aire. Por consiguiente, el reactivo y sus soluciones se manipulan mediante técnicas sin aire a escala de laboratorio, y se requieren precauciones aún mayores a mayor escala. Según una fuente, "el dietilzinc reacciona violentamente y puede explotar al mezclarse con agua".

Referencias

  1. "New Environment Inc. - Productos químicos NFPA" .
  2. ↑ E. Frankland (1850). "Sobre el aislamiento de los radicales orgánicos" . Quarterly Journal of the Chemical Society . 2 (3): 263– 296. doi : 10.1039/QJ8500200263 .
  3. ↑ Dietmar Seyferth (2001). "Alquilos de zinc, Edward Frankland y los comienzos de la química organometálica de los elementos del grupo principal". Organometallics . 20 (14): 2940– 2955. doi : 10.1021/om010439f .
  4. ↑ E. Frankland, BF Duppa (1864). "Sobre una nueva reacción para la producción de compuestos de zinc del radical alquilo" . Journal of the Chemical Society . 17 : 29–36 . doi : 10.1039/JS8641700029 .
  5. ↑ CR Noller (1943). "Dietil Zinc" . Síntesis Orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 2, pág. 184  .
  6. ↑ John Bacsa; Felix Hanke; Sarah Hindley; Rajesh Odedra; George R. Darling; Anthony C. Jones; Alexander Steiner (2011). "Las estructuras de estado sólido del dimetilzinc y el dietilzinc" . Angewandte Chemie International Edition . 50 (49): 11685– 11687. doi : 10.1002/anie.201105099 . PMC 3326375. PMID 21919175 .  
  7. ↑ A. Haaland; JC Green; GS McGrady; AJ Downs; E. Gullo; MJ Lyall; J. Timberlake (2003). "La longitud, la fuerza y ​​la polaridad de los enlaces metal-carbono: compuestos de dialquilzinc estudiados mediante cálculos de teoría funcional de la densidad, difracción de electrones en fase gaseosa y espectroscopia de fotoelectrones". Dalton Transactions (22): 4356–4366 . doi : 10.1039/B306840B .
  8. ^ Masato Kitamura, Hiromasa Oka, Seiji Suga y Ryōji Noyori (2004). "Adición catalítica enantioselectiva de dialquilzincos a aldehídos utilizando (2S) - (-) -3-exo- (dimetilamino) isoborneol [(2S) -DAIB]: (S) -1-fenil-1-propanol" . Síntesis orgánicas{{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) ; Collected Volumes , vol. 10, pág. 635  .
  9. ↑ Jean-Nicolas Desrosiers, Alexandre Côté, Alessandro A. Boezio y André B. Charette (2005). "Preparación de hidrocloruro de (1S)-1-fenilpropan-1-amina enriquecido enantioméricamente mediante adición catalítica de reactivos de diorganozinc a iminas" . Organic Syntheses . 83 : 5{{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) .
  10. ↑ André B. Charette y Hélène Lebel (2004). "(2S,3S)-(+)-(3-Fenilciclopropil)metanol" . Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 10, pág. 613  .
  11. ↑ Yoshihiko Ito, Shotaro Fujii, Masashi Nakatuska, Fumio Kawamoto y Takeo Saegusa (1988). "Expansión de anillo de un carbono de cicloalcanonas a cicloalquenonas conjugadas: 2-ciclohepten-1-ona" . Síntesis Orgánica{{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) ; Collected Volumes , vol. 6, pág. 327  .
  12. ↑ Dmitri V. Talapin; Ivo Mekis; Stephan Götzinger; Andreas Kornowski; Oliver Benson; Horst Weller† (2004). "Nanocristales de núcleo-capa-capa de CdSe/CdS/ZnS y CdSe/ZnSe/ZnS". Journal of Physical Chemistry B . 108 (49): 18826– 18831. doi : 10.1021/jp046481g .
  13. ↑ Mitsuo Sawamoto; Chihiro Okamoto; Toshinobu Higashimura (1987). "Yoduro de hidrógeno/yoduro de zinc: un nuevo sistema iniciador para la polimerización catiónica viva de éteres vinílicos a temperatura ambiente". Macromolecules . 20 (11): 2693– 2697. Bibcode : 1987MaMol..20.2693S . doi : 10.1021/ma00177a010 .
  14. ↑ Clark, John Drury (23 de mayo de 2018). ¡Ignición!: Una historia informal de los propelentes líquidos para cohetes . Rutgers University Press. pág. 302. ISBN  978-0-8135-9918-2OCLC 281664​​ 
  15. ↑ Sutton, George P.; Biblarz, Oscar (2001). Elementos de propulsión de cohetes - Séptima edición (PDF) . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-32642-9Archivado (PDF) del original el 28 de febrero de 2022 .
  16. ↑ Kenneth E. Harris; Chandru J. Shahani (2004), Desacidificación masiva: una iniciativa para refinar el proceso de dietil zinc (PDF) , Washington, DC : Biblioteca del Congreso , archivado del original (PDF) el 14 de mayo de 2013.
  17. ↑ Shriver, Duward F.; Drezdzon, Mark A. (1986). La manipulación de compuestos sensibles al aire . John Wiley & Sons. pág. 57. ISBN  0-471-86773-X.
  • Demostración de la ignición del dietilzinc en el aire (Vídeo - Universidad de Nottingham)