二乙基锌

二乙基锌

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理化性质

物理性质

性状:有毒的透明液体,具有不愉快的气味

溶解性:溶于大多数有机溶剂,但与水或质子酸性溶液发生剧烈反应

气体密度(20℃): 4.3kg/m3

气化热(117.6℃,101.325kPa):35.1kJ/kg

蒸气压(20℃): 1.9995KPa

蒸发热:ΔHvapΘ= 35.1kJ/mol

折射率(液体20℃,101.325kPa): 1.4983

介电常数(20℃):2.52

电导率(20℃):2×10-11(Ω·cm)-1[1]

化学性质

二乙基锌的化学性质二乙基锌的化学性质(3)二乙基锌是一种金属有机化合物,被广泛用于有机合成。其活性高于同族的二乙基镉、二乙基汞,而又低于格氏试剂。

易自燃,生成氧化锌和二氧化碳:
Zn(C2H5)2+ 7O2== ZnO + 4 CO2+ 5 H2O

易水解,生成氧化锌和乙烷:
Zn(C2H5)2+ H2O == ZnO + 2 C2H6

二乙基锌不和CO2起反应,也不同酯基反应,因而可以选择性地和醛酮化合物发生反应。如与醛类发生加成反应生成仲醇,在某些反应中可代替较为活泼的格氏试剂:
Zn(C2H5)2+ RCHO → (C2H5)RCHOZn(C2H5) → (C2H5)RCHOH

结构

二乙基锌是线型分子,乙基与锌以σ键结合,sp杂化轨道使之与碳的杂化轨道交盖,成为较稳定的sp-p'(碳的杂化轨道之一)。

分子构型:直线型

分子偶极矩:0

键长(Zn-C):195.0pm

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:2

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积:0

7.重原子数量:5

8.表面电荷:0

9.复杂度:3.6

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:3[1]

用途

二乙基锌被广泛用于有机合成、纳米材料制备等领域:

  1. 可用于半导体生产的金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺和外延生长及聚合反应的催化剂。.在制造发光二极管时用作AsCa、GaP、GaAsP的P型掺杂剂。
  2. 二乙基锌是一种常用于有机合成的金属有机试剂和催化剂。

二乙基锌作为一种金属有机化合物,在有机合成用于提供碳负离子。由于二乙基锌的反应活性弱于格氏试剂和有机锂试剂,因而可以选择性地对羰基等不饱和键进行加成反应:

  • 与羰基化合物的亲核加成:该反应需在无水条件下进行,反应通常用氮气或氩气作为保护气体。例如在甲苯溶液中,苯甲醛与二乙基锌反应几乎定量地生成醇,产物光学纯度高(94% ee):

与苯甲醛的反应与苯甲醛的反应

  • 与不饱和键的加成:在三氟甲磺酸铜和适当配体存在下,二乙基锌及其高级同系物易与活化的烯烃发生加成反应。在CuI催化下,活性较低的炔烃也能与二乙基锌发生立体专一性的加成反应:

与不饱和键的加成与不饱和键的加成

  • 二乙基锌与二碘甲烷很快反应生成ICH2ZnEt,并进一步生成(ICH2)2Zn,两者都能很好地与双键加成形成三元环化合物:

形成三元环化合物形成三元环化合物

此外,二乙基锌曾被美国国会图书馆用来保存藏书。由于二乙基锌极易燃烧,因此首先需要将图书放入密闭的大箱子里,将空气抽出,并充入低压氮气。随后将二乙基锌蒸汽充入箱内,二乙基锌与水分及酸性物质发生反应,生成微碱性的氧化锌,它的存在可以防止纸张泛酸[1]

制备方法

碘乙烷作用于锌或锌钠合金、铜锌合金:Zn/Cu + C2H5I → C2H5ZnI → Zn(C2H5)2+ ZnI2

氯化锌与三乙基铝作用:ZnCl2+ 2 Al(C2H5)3→ Zn(C2H5)2+ 2 Al(C2H5)2Cl[1]

使用注意事项

危险性概述

危险性类别:第4.2类 自燃物品

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收

健康危害:摄入、吸入或经皮肤吸收后对身体有害。对眼睛、皮肤、粘膜有强烈刺激作用。吸入可引起喉和支气管的痉挛、炎症和水肿,化学性肺炎、肺水肿。

急救措施

皮肤接触:用流动清水冲洗,就医。

眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。

食入:误服者,口服牛奶、豆浆或蛋清,就医[2]

消防措施

危险特性:暴露在空气中能自燃。加热时可能发生爆炸。化学反应活性很高,能与烯烃十二碘甲烷、二氧化硫发生爆炸性反应。能和溴、水、硝基化合物发生剧烈反应。接触空气、臭氧、甲醇或胂能着火。和非金属卤化物剧烈反应生成可自燃的产物。

建规火险分级:甲

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化锌。

灭火方法:干粉、砂土。禁止用水、泡沫、卤代烃灭火剂

个体防护

呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,应该佩戴防毒口罩。必要时佩戴防毒面具。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

身体防护:穿防静电工作服。

手防护:戴防护手套[2]

储存信息

储存注意事项

储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过30℃。相对湿度保持在75%以下。包装要求密封,不可与空气接触。在氮气中操作处置。应与氧化剂、卤素(氟、氯、溴)等分开存放。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。分装和搬运作业要注意个人防护。

泄漏应急处理

疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,切断火源。建议应急处理人员戴好防毒面具,穿一般消防防护服。在确保安全情况下堵漏。用砂土、干燥石灰或苏打灰混合,使用不产生火花的工具收集于一个密闭的容器中,运至废物处理场所。也可以倒至空旷的地方,干燥后即自行燃烧。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃[2]

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