Diméthylzinc

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Diméthylzinc
Dimétyhl zinc.png
Structure du diméthylzinc
Identification
Nom IUPAC diméthylzinc
Synonymes

zinc diméthyle,
ZnMe2

No CAS 544-97-8
No EINECS 208-884-1
PubChem 11010
ChEBI 51497
SMILES
InChI
Apparence liquide pyrophorique à l'odeur désagréable
Propriétés chimiques
Formule brute C2H6Zn
Masse molaire[1] 95,45 ± 0,02 g/mol
C 25,17 %, H 6,34 %, Zn 68,51 %,
Propriétés physiques
fusion −40 °C[2]
ébullition 46 °C[2]
Masse volumique 1,386 g·cm-3[2]
Précautions
Directive 67/548/EEC[2],[3]
Corrosif
C
Facilement inflammable
F
Dangereux pour l’environnement
N



Transport[2]
X333
   3394   
SGH[2]
SGH02 : InflammableSGH05 : CorrosifSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Danger
H250, H252, H260, H314, H410, EUH014, P210, P303+P361+P353, P305+P351+P338, P405, P422, P501,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le diméthylzinc (DMZ), ou zinc diméthyle, est un composé organométallique de formule chimique Zn(CH3)2, semblable au diéthylzinc Zn(C2H5)2. Il se présente sous la forme d'un liquide pyrophorique et corrosif, spontanément inflammable au contact de l'air et de l'eau, et distribué commercialement en solution dans des alcanes (hexane, heptane) ou des hydrocarbures aromatiques (toluène).

La première synthèse de Zn(CH3)2 publiée remonte à 1849 en Allemagne[4]. On l'obtient en faisant réagir de l'iodure de méthyle CH3I avec du zinc métallique à haute température ou avec un alliage zinc-sodium :

2 Zn + 2 CH3I → Zn(CH3)2 + ZnI2.

À l'état solide, il se présente sous deux phases cristallines monocliniques, une phase ordonnée à basse température et une phase à dislocations bidimensionnelles à température plus élevée, avec des molécules linéaires dont la liaison ZnC mesure 192,7(6) pm de long[5] ; en phase gazeuse, cette liaison est un peu plus longue, à 193,0(2) pm[6].

Le diméthylzinc a longtemps été utilisé en synthèse organique pour introduire des groupes méthyle sur des composés organiques ou pour synthétiser des composés organométalliques contenant des groupes méthyle. Il a cependant été largement remplacé dans cet usage au laboratoire par les organomagnésiens, de manipulation plus simple et surtout moins inflammables. Ils peuvent néanmoins présenter des avantages pour certaines réactions, ce qui les fait encore utiliser dans certaines synthèses[7].

Il est largement employé dans l'industrie des semiconducteurs pour réaliser par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques (MOCVD) des dépôts de couches minces en matériaux II-VI à large bandeZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe — et comme dopant de type p — introduction de trous — dans des matériaux III-V tels que GaAs, InP, AlxGa1-xAs, qui ont de nombreuses applications électroniques et photoniques[8].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a, b, c, d, e et f Entrée de « Dimethyl zinc » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 17 novembre 2013 (JavaScript nécessaire)
  3. Fiche Sigma-Aldrich du composé Dimethylzinc solution 2.0 M in toluene, consultée le 17 novembre 2013.
  4. (de) E. von Frankland, « Notiz über eine neue Reihe organischer Körper, welche Metalle, Phosphor u. s. w. enthalten », Justus Liebigs Annalen der Chemie, vol. 71, no 2,‎ 1849, p. 213-216 (lire en ligne) DOI:10.1002/jlac.18490710206
  5. (en) John Bacsa1, Felix Hanke, Sarah Hindley, Rajesh Odedra, George R. Darling, Anthony C. Jones et Alexander Steiner, « The Solid-State Structures of Dimethylzinc and Diethylzinc », Angewandte Chemie International Edition, vol. 50, no 49,‎ 2 décembre 2011, p. 11685-11687 (lire en ligne) DOI:10.1002/anie.201105099
  6. (en) Arne Haaland, Jennifer C. Green, G. Sean McGrady, Anthony J. Downs, Emanuel Gullo, Mark J. Lyall, Jessima Timberlake, Andrey V. Tutukin, Hans Vidar Volden et Kari-Anne Østby, « The length, strength and polarity of metal–carbon bonds: dialkylzinc compounds studied by density functional theory calculations, gas electron diffraction and photoelectron spectroscopy », Dalton Transactions, vol. 22,‎ 2003, p. 4356-4366 (lire en ligne) DOI:10.1039/B306840B
  7. (en) Ender Erdik, Organozinc reagents in organic synthesis, Boca Raton, CRC Press,‎ 1996 (ISBN 0-8493-9151-2)
  8. (en) Mohammad Afzaal, Mohammad A. Malik et Paul O’Brien, « Preparation of zinc containing materials », New Journal of Chemistry, vol. 12,‎ 2007, p. 2029-2040 (lire en ligne) DOI:10.1039/B712235G