Diethylzink

Strukturformel
Struktur von Diethylzink
Allgemeines
Name Diethylzink
Andere Namen
  • Zinkdiethyl
  • DEZ
Summenformel C4H10Zn
Kurzbeschreibung

farblose Flüssigkeit mit knoblauchartigem Geruch

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 557-20-0
EG-Nummer 209-161-3
ECHA-InfoCard 100.008.330
PubChem 101667988
ChemSpider 10413128
Wikidata Q420423
Eigenschaften
Molare Masse 123,51 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

1,2065 g·cm−3 (20 °C)

Schmelzpunkt

−28 °C

Siedepunkt

118 °C

Dampfdruck
  • 27,7 hPa (25 °C)
  • 37 hPa (30 °C)
  • 92 hPa (50 °C)
Löslichkeit

reagiert äußerst heftig mit Wasser, löslich in Toluol, Hexan, Tetrahydrofuran

Brechungsindex

1,4936 (20 °C)

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 250​‐​260​‐​314​‐​410
EUH: 014
P: 231+232​‐​280​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​370+378
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. 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. Es gab jedoch bereits zuvor andere Synthesen metallorganischer Verbindungen, wie beispielsweise 1840 die Synthese von Diethyltellur durch Friedrich Wöhler 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.

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.

2(CA2HA5)A3Al+ZnClA2⟶Zn(CA2HA5)A2+2(CA2HA5)A2AlCl

Ein weiterer Weg zur Herstellung von Diethylzink ist die klassische Synthese aus Ethyliodid oder Ethylbromid mit einem Zink-Kupfer-Paar (aktiviertes Zink).

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Diethylzink ist eine farblose Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch, die unter Normaldruck bei 118 °C siedet. 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. Die Verdampfungsenthalpie beträgt 39,9 kJ·mol−1. Der Schmelzpunkt liegt bei −28 °C. Die Schmelzenthalpie beträgt 18,05 kJ·mol−1. Der Feststoff tritt in zwei polymorphen Kristallformen auf. Die Form II wandelt sich bei −125 °C in die Form I um. Die Wärmekapazität beträgt bei 25 °C 188,9 J·mol−1·K−1 bzw. 1,53 J·g−1·K−1.

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. In der Gasphase sind die Zinkatome linear koordiniert. Die Zn–C-Bindungen betragen hier 195,0(2) pm.

Chemische Eigenschaften

Es ist an der Luft pyrophor und verbrennt mit einer blauen Flamme. 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. Es ist flüchtig und wirkt als Lewis-Säure.

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.

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.

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.

Literatur

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Eintrag zu Diethylzink in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 18. Juni 2026. (JavaScript erforderlich)
  2. ↑ Datenblatt Diethylzinc bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 17. April 2010 (PDF).
  3. 1 2 3 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.
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  6. ↑ Eintrag zu Diethylzinc in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
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