Diethylzink

Strukturformel
Struktur von Diethylzink
Allgemeines
Name	Diethylzink
Andere Namen	Zinkdiethyl DEZ
Summenformel	C4H10Zn
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit mit knoblauchartigem Geruch<ref name="GESTIS">Eintrag zu Diethylzink in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 209-161-3 ECHA-InfoCard 100.008.330 PubChem 101667988 ChemSpider 10413128 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	123,51 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig<ref name="GESTIS" />
Dichte	1,2065 g·cm−3 (20 °C)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	−28 °C<ref name="GESTIS" /><ref name="sigma">Datenblatt Diethylzinc bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Siedepunkt	118 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	27,7 hPa (25 °C)<ref name="GESTIS" /> 37 hPa (30 °C)<ref name="GESTIS" /> 92 hPa (50 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	reagiert äußerst heftig mit Wasser<ref Name="Roth_Weller CD-ROM">L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen, Eintrag für Zinkdiethyl, CD-ROM Ausgabe 4/2026, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4.</ref>, löslich in Toluol, Hexan, Tetrahydrofuran<ref name="eEROS">e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2023, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Diethylzinc, abgerufen am 25. August 2026.</ref>
Brechungsindex	1,4936 (20 °C)<ref name="CRC90_3_172">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-172.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.008.330">Eintrag zu Diethylzinc in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS" /> Gefahr H- und P-Sätze H: 250​‐​260​‐​314​‐​410 EUH: 014 P: 231+232​‐​280​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​370+378<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Diethylzink, auch Zinkdiethyl oder DEZ genannt, ist eine metallorganische Verbindung, die aus zwei an Zink gebundenen Ethylgruppen besteht.

Geschichte

Der Chemiker Edward Frankland (1825–1899) stellte Diethylzink erstmals 1848 aus Zink und Ethyliodid her.<ref>E. Frankland, In: Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie, 71/1849, S. 213.</ref><ref>E. Frankland, On the isolation of the organic radicals. In: J. Chem. Soc., 2/1850, S. 263.</ref> Frankland arbeitete damals als Gast im Marburger Labor von Robert Bunsen. In jener Zeit diente Kohlenstoffdioxid als Schutzgas, welches im Kippschen Apparat erzeugt werden kann. In vielen Publikationen wird dies als die erste Synthese einer metallorganischen Verbindung beschrieben.<ref></ref> Es gab jedoch bereits zuvor andere Synthesen metallorganischer Verbindungen, wie beispielsweise 1840 die Synthese von Diethyltellur durch Friedrich Wöhler<ref></ref> oder 1760 die des Kakodyls durch Louis Claude Cadet de Gassicourt. Allerdings handelt es sich bei den in diesen Verbindungen enthaltenen Elementen Tellur bzw. Arsen nicht um typische Metalle, sondern um Halbmetalle. Später verbesserte Frankland die Synthese, indem er das Ethyliodid durch Diethylquecksilber ersetzte.<ref></ref>

Darstellung und Gewinnung

Die Synthese von Diethylzink gelingt durch eine Umalkylierung von Triethylaluminium mittels Zinkchlorid, wobei das gewünschte Produkt vom Nebenprodukt Diethylaluminiumchlorid destillativ abgetrennt werden kann.<ref name="Ullmann"></ref>

<chem>2(C2H5)3Al + ZnCl2 -> Zn(C2H5)2 + 2(C2H5)2AlCl</chem>

Ein weiterer Weg zur Herstellung von Diethylzink ist die klassische Synthese aus Ethyliodid oder Ethylbromid mit einem Zink-Kupfer-Paar (aktiviertes Zink).<ref>C. R. Noller: Diethyl Zinc In: Organic Syntheses. 12, 1932, S. 86, doi:10.15227/orgsyn.012.0086; Coll. Vol. 2, 1943, S. 184 (PDF).</ref><ref>P. Bolze, Metallorganische Chemie (PDF-Datei; 204 kB), Universität Marburg.</ref>

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Diethylzink ist eine farblose Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch, die unter Normaldruck bei 118 °C siedet.<ref name="GESTIS" /> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 4,41445, B = 1571,638 und C = −34,978 im Temperaturbereich von 250,8 bis 391 K.<ref name="Stull">Stull, D.R.: Vapor Pressure of Pure Substances. Organic and Inorganic Compounds in Ind. Eng. Chem. 39 (1947) 517–540, doi:10.1021/ie50448a022.</ref> Die Verdampfungsenthalpie beträgt 39,9 kJ·mol⁻¹.<ref name="Stull" /> Der Schmelzpunkt liegt bei −28 °C.<ref name="GESTIS" /> Die Schmelzenthalpie beträgt 18,05 kJ·mol⁻¹.<ref name="Gibin1">Gibin, A.M.; Grishnova, N.D.; Gusev, A.V.; Moiseev, A.N.; Remeshkova, I.I.; Salganskii, Yu.M.: Study of the heat capacity of high-purity diethyl zinc at 18-273 K in Vysokochist. Veshchestva, 1987, (6), 28–32.</ref> Der Feststoff tritt in zwei polymorphen Kristallformen auf. Die Form II wandelt sich bei −125 °C in die Form I um.<ref name="Rabinovich">Rabinovich, I.B.; Nistratov, V.P.; Fedoseev, V.B.; Sheiman, M.S.; Kamelova, G.P.; Karataev, E.N.; Feshchenko, I.A.: Low-temperature specific heat and thermodynamic functions of diethylzinc in Zhur.Fiz. Khim. 62 (1988) 1349-1352.</ref> Die Wärmekapazität beträgt bei 25 °C 188,9 J·mol⁻¹·K⁻¹ bzw. 1,53 J·g⁻¹·K⁻¹.<ref name="Gibin1" />

Struktur

Die Kristallstruktur von Diethylzink weist eine tetragonale innenzentrierte Elementarzelle auf (Raumgruppe I4₁md (Raumgruppen-Nr. 109)Vorlage:Raumgruppe/109). Die Moleküle bilden eine polare Kristallpackung, wobei sich die beiden Ethylgruppen in cis-Stellung anordnen. Die Zn–C-Bindungen sind 194,8(5) pm lang, während der C–Zn–C-Winkel mit 176,2(4)° leicht gebogen ist.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> In der Gasphase sind die Zinkatome linear koordiniert. Die Zn–C-Bindungen betragen hier 195,0(2) pm.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Chemische Eigenschaften

Es ist an der Luft pyrophor und verbrennt mit einer blauen Flamme.<ref name="GESTIS" /><ref Name="Roth_Weller CD-ROM" /> Auch unter Kohlendioxid kann es sich selbst entzünden. Mit Wasser reagiert es sehr heftig, wobei leicht entzündliches Ethan entsteht. Mit Methanol und anderen niedrigen Alkoholen ist ebenfalls mit einer heftigen bis explosionsartigen Reaktion zu rechnen. Heftige Reaktionen sind auch mit Halogenen, Schwefeldioxid, Phosphortrichlorid oder Hydrazin möglich.<ref Name="Roth_Weller CD-ROM" /> Es ist flüchtig und wirkt als Lewis-Säure.<ref></ref>

Verwendung

Diethylzink wird in der organischen Synthese sehr vielfältig eingesetzt, da sich damit hochfunktionalisierte Stoffe herstellen lassen, die wichtige Ausgangsstoffe zur Herstellung von Pharmazeutika, Naturstoffderivaten, Polymeren und vielen anderen Verbindungen sind. Im Gegensatz zu vielen anderen metallorganischen Verbindungen toleriert Diethylzink eine Vielzahl von funktionellen Gruppen. Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen metallorganischen Verbindungen ist, dass Diethylzink in Gegenwart geeigneter Katalysatoren oftmals stereo- und regioselektiv mit organischen Verbindungen reagiert.<ref name="Stingl"></ref><ref name="Wallbaum"></ref><ref name="Mehler"></ref><ref>Patent WO2007020298A1: Hochreaktive Zinkform, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung der hochreaktiven Zinkform. Angemeldet am 21. August 2006, veröffentlicht am 22. Februar 2007, Anmelder: Chemetall GmbH, Erfinder: Sebastian Lang, Alexander Murso, Ulrich Wietelmann.‌</ref><ref name="eEROS" />

Diethylzink wird aktuell in großen Mengen in der Solarindustrie zur Herstellung von TCO-Schichten aus Zinkoxid für Dünnschicht-Solarzellen verwendet.

Diethylzink wirkt als nukleophiles Ethyl-Synthon in Additionsreaktionen von Carbonylgruppen. Mit Diiodmethan bildet es das reaktive Agens in der Simmons-Smith-Reaktion.<ref>A. B. Charette, H. Lebel: (2S,3S)-(+)-(3-Phenylcyclopropyl)methanol In: Organic Syntheses. 76, 1999, S. 86, doi:10.15227/orgsyn.076.0086; Coll. Vol. 10, 2004, S. 613 (PDF).</ref><ref>Y. Ito: One-Carbon Ring Expansion of Cycloalkanones to Conjugated Cycloalkenones: 2-Cyclohepten-1-one In: Organic Syntheses. 59, 1979, S. 113, doi:10.15227/orgsyn.059.0113; Coll. Vol. 6, 1988, S. 327 (PDF).</ref>

In einem Projekt der Library of Congress in Washington, D.C. wurde DEZ über viele Jahre als Mittel zur Massenentsäuerung verwendet, um wertvolle Bücher und andere Schriftstücke vor dem Säurezerfall zu schützen. Nach einem Unglücksfall, bei dem DEZ-Reste mit Feuchtigkeit in einer Präparationskammer zur Reaktion kamen und zu einer Detonation führten, wurde das Projekt beendet.<ref></ref>

Literatur

• M. H. Abraham, J. A. Hill, Organometallic compounds 3. The acidolysis of some symmetrical – and unsymmetrical – dialkylzincs by primary amines. In: Journal of Organometallic Chemistry, 7/1967, S. 23–33; doi:10.1016/S0022-328X(00)90822-2.
• Michael J. Rozema, Duddu Rajagopal, Charles E. Tucker, Paul Knochel, Preparation of polyfunctional diorganomercurials and their transmetallation to diorganozincs. Applications to the preparation of optically active secon. In: Journal of Organometallic Chemistry, 438/1992, S. 11–27; doi:10.1016/0022-328X(92)88002-Z.
• A. G. Davies, Studies of Homolytic Organometallic Reactions. In: Journal of Organometallic Chemistry, 200/1980, S. 87–99; doi:10.1016/S0022-328X(00)88639-8.
• J. Boersma, Zinc and Cadmium. In: Journal of Organometallic Chemistry, 147/1978, S. 1–16.

Einzelnachweise

<references />