Это продолжение серии постов про блог Дерека Лоу с его циклом статей «Things I Won't Work With». На этот раз достанется диметилкадмию.
Про кадмий мало сказано. Свинец и ртуть получают все внимание, кадмий настолько же гадкий, прост ос ним сталкивается меньшее количество людей. За всю мою карьеру мне не приходилось с ним сталкиваться, и я рад этому. В учебнике по органической химии, когда я учил второй курс, был описан органокадмиевый реактор, но он уже тогда выходил из употребления — и дай бог, потому что это тот из металлов, от которого лучше держаться подальше на всю жизнь. У него есть острые токсические эффекты, хронические токсические эффекты, и если есть какие-то эффекты «между» — наверняка и они присутствуют. Когда я был второкурсником и учил органическую химию, в учебнике описывался органокадмиевый реактор, но уже тогда от него отказывались – и правильно, потому что этот один из тех металлов, от которых лучше держаться подальше всю жизнь. Он обладает и острым токсическим эффектом, и хроническим, и, вероятно, какими-то эффектами «между», если они есть.
К счастью, кадмий плохо всасывается через кишечник, и еще лучше то, что его никто не ест. Но вдыхать его – совсем другое дело, и если вы не химик и не понимаете как вообще можно вдыхать металл, то читайте дальше. Один из прямых способов – если кто-то небрежно рассыпет мельчайший порошок рядом с вами. Именно так и была открыта токсичность кадмия: шахтеры имели дело с пылью. Но это только начало. То, что у кадмия есть нижняя граница вдыхаемости – мысль не из приятных. Вообще есть правило: если вы хотите получить наиболее мерзкие органические производные любых металлов, то смело идите к метильным соединениям. Там вы найдете самые удушающие пары, самый яркие вспышки и панические крики с искренними ругательствами. Метилсодержищие металоорганические соединения как правило малы [прим. Имеется ввиду размер молекулы], реакционноспособны, летучи и «готовы к веселью».
Диметилкадмий представляет собой демона из нижнего круга ада, который только может быть свойственен этому элементу. В его защиту могу сказать только то, что он не такой реактивный как его сосед по таблице Менделеева – диметилцинк. Никто не боится вдохнуть диметилцинк: он взрывается хищным пламенем, едва коснется воздуха, так что речь об этом даже не заходит. С другой стороны, цинкорганические вещества горят, образуя оксид цинка, насколько безвредный, что используется в косметике. Но мазать свой нос оксидом кадмия.. я бы не рекомендовал.
Хотя диметилкадмий не превращается мгновенно в стену пламени, он всё равно может устроить шоу. Если просто оставить жидкость в покое в надежде, что она «рассосётся», есть два исхода. Если у вас широкое пятно пролитой жидкости с большой площадью поверхности — вы дурак — оно, скорее всего, самозагорится, выделив тучу ядовитого дыма из оксида кадмия. Если по какой-то причине этого не произойдёт, вы всё равно пожалеете о своей глупости: соединение всё равно будет реагировать с кислородом и образует корку пероксида диметилкадмия — плохо изученного вещества, которое, как ни странно, чувствительно к трению и взрывоопасно. Я понятия не имею, как выбраться из такой патовой ситуации; любые попытки ее исправить скорее приведут к распылению всего оставшегося диметилкадмия в тонкий аэрозоль. Вода — не выход. В одной старой заметке говорится: «Когда брошенный в воду (диметилкадмий) идёт ко дну крупными каплями, он разлагается серией внезапных взрывистых толчков с потрексивающими звуками», — и вы не придумаете более наглядной картины того, как дьявол находит себе работу для праздных рук. Или праздных голов.
Даже без всей этой возни, жидкость обладает пугающе высоким значением давления паров, которые прекрасно всасываются при дыхании. Пара микрограммов (да-да, именно миллионных долей грамма) на кубический метр воздуха это уже предельно-допустимая концентрация, и я предпочёл бы, чтобы вокруг меня было гораздо меньше. Оно токсично для лёгких, само собой, но поскольку это легко проникает в кровь, оно также токсично для печени и почек (в общем, органов, которые первыми встают на защиту при выведении токсинов), и для мозга и нервной системы. Кадмиевые соединения вообще признаны канцерогенами — если, конечно, вы переживете первичное отравление.
Если после всего сказанного у вас всё ещё есть желание «познакомиться» с диметилкадмием — не суйтесь в мою лабораторию — его легко приготовить из хлорида кадмия (с которым у меня тоже нет особого желания возиться) и метиллития или метильный реактив Гриньяра. Дальнешая очистка от эфирных растворителей выглядит как занятие чрезвычайно утомительное, позволяющее вам испытать чувство скуки от того, что что-то пытается убить вас. С уверенностью можно предположить, что диметилкадмий быстро проникает сквозь латексные перчатки, как и смертельная и отвратительная диметилртуть, так что вам придётся основательно подумать, что вы будете делать с плодами своего труда.
С прискорбием должен отметить, что в химической литературе встречаются описания запаха диметилкадмия. Тот, кто давал эти описания, наверняка был подвергнут действию гораздо больших концентраций паров, чем того требует здравый смысл, потому что здравый смысл подсказывает — держаться как минимум на полмили по ветру. В любом случае, запах описывают по-разному: «отвратительный», «неприятный», «металлический», «дисгармоничный» и (подождите) «характерный» — прилагательное, которое часто встречается в литературе про запахи и почти всегда вызывает желание побить кого-нибудь за его употребление. Можно считать, что диметилкадмий легко отличим от божоле в слепой дегустации, но не более того. Так что если вы работаете с кадмийорганическими соединениями и почувствуете что-то мерзкое, но новое и необычно мерзкое — можно смело предположить худшее.
Однако, в отличие от некоторых соединений в моем списке, вы можете найти людей которые имели дело с диметилкадмием или даже синтезировали его, к сожалению, хотя это дорогое вещество. Как уже говорилось, раньше он упоминался в учебниках как надёжный способ получения метилкетонов из хлорангидридов кислот, но сейчас существуют гораздо менее зловредные реагенты, которые выполняют ту же задачу. Его всё ещё применяют (в исследовательских масштабах) для получения экзотических фоточувствительных и полупроводниковых материалов, но даже эти храбрецы с радостью нашли бы ему замену. У этого соединения, нет сомнений, нет ни одного фан-клуба. Можете основать его на свой страх и риск.
Оригинал: https://www.science.org/content/blog-post/things-i-won-t-work-dimethylcadmium