Ртутьорганические соединения - металлоорганические соединения, в молекулах которых атом ртути непосредственно связан с атомом углерода. Известны ртутьорганические соединения двух типов $R-Hg-R$ и $R-HgX$, где $R$ - органический радикал (например, алкил или арил). Ртутьорганические соединения содержат по меньшей мере один углерод, связанный с атомом ртути: $C-Hg$
Низкомолекулярные гомологи ртутьорганических соединений типа $R_2Hg$ - летучие тяжелые жидкости, высшие гомологи и $RHgX$ - кристаллические вещества.
Получают ртутьорганические соединения взаимодействием солей ртути с магний или литийорганическими соединениями, замещением в органических соединениях водорода на ртуть, разложением солей диазония при наличии солей ртути и другими методами.
Особенности ртутьорганических соединений
Как правило, связь $Hg-C$ устойчива к воздействию воздуха и влаги, но чувствительна к свету. Важными ртутьорганическими соединениями являются катион метилртути, $CH_3Hg^+$; катион этилртути $C_2H_5Hg ^+$; диметилртуть $(CH_3)_2Hg$, диэтилртуть и мербромин ("Меркурохром"). Тиомерсал $C_9H_9HgNaO_2S$ используется в качестве консерванта для вакцин и внутривенных препаратов.
Токсичность ртутьорганических соединений представляет собой как опасность использования этих соединений так и определенную выгоду. Диметилртуть в частности, как известно, токсична, но нашла применение в качестве противогрибкового агента и инсектицида. Мербромин и фенилртуть борат используются как местные антисептики, в то время как нитромерзол используется в качестве консерванта для вакцин и антитоксинов.
Ртутьорганические соединения являются одними из самых старых известных металлоорганических соединений, и были открыты в 1852 году Франкландом. И за последние шестьдесят лет они не получили особо широкого применения, однако ртутьорганические соединения сейчас часто применяют для получения других металлоорганических соединений. Тем не менее, с открытием универсальных реагентов Гриньяра, интерес к ртутьорганическим соединениям и в этой области заметно ослаб.
Представители ртутьорганических соединений
Метилртуть представляет собой металлоорганический катион с формулой $[CH_3Hg]^+$. Это соединение склонно к бионакоплению в окружающей среде и ядовито.
Рисунок 1."Метилртуть" является обобщающим названием для "монометилмеркурата", и более правильно называть такое соединение " катионом монометилртути (II). Он состоит из метильной группы ($CH_3$), связанного с ионом двухвалентной ртути; его химическая формула $CH_3Hg^+$ (иногда пишется как $MeHg^+$). Как положительно заряженный ион метилртуть легко соединяется с анионами, такими как хлорид ($Cl^-$), гидроксид ($OH^-$) и нитрат ($NO_3^-$). Она также имеет очень высокое сродство к серосодержащим анионам, в частности, тиольной ($-SH$) группе в аминокислоте цистеина и, следовательно, в белках, содержащих цистеин, с образованием ковалентной связи. Более чем один цистеиновый фрагмент может координироваться с метилртутью, и метилртуть может мигрировать в другие положения, связывающие металлы в белках.
Этилртуть представляет собой катион, состоящий из этильной группы, связанной с ртутным центром (II); его химическая формула $C_2H_5Hg^+$.
Рисунок 2.
Этилртуть иногда используется как общий термин для описания ртутьорганических соединений, которые включают этилртуть, таких как хлорид этилртути и этилртутимочевина.
Этилртуть является одним из метаболитов тиомерсала, который используется в качестве консерванта в некоторых вакцинах.
Диэтилртуть $(C_2H_5)_2Hg$ является горючей, бесцветной жидкостью, и одним из самых сильных известных нейротоксинов.
Рисунок 3.Это ртутьорганическое соединение описывается как имеющее слегка сладковатый запах, хотя даже вдыхания паров достаточно, чтобы отравится этим соединением. Это химическое вещество может пересечь гематоэнцефалический барьер, вызывая необратимые повреждения головного мозга.
Тиомерзал (МНН), $C_9H_9HgNaO_2S$, широко известный в США, как тимеросал, является ртутьорганическим соединением.
Рисунок 4.Это соединение представляет собой широко применяемое антисептическое и противогрибковое средство.
Фармацевтическая корпорация Eli Lilly дала тиомерзалу торговое название Мертиолят. Он был использован в качестве консерванта в вакцинах, иммуноглобулиновых препаратах, офтальмологических и ингаляционных продуктах в чернилах для татуировки и других фармацевтических субстанциях. Его использование в качестве консерванта вакцин стало предметом обсуждений и в Европейском союзе и ряде других стран в настоящее время тиомерзал не применяется.
Применение ртутьорганических соединений
Из-за их токсичности и низкой нуклеофильности, ртутьорганические соединения находят сугубо ограниченное применение.
Применяют ртутьорганические соединения в органическом синтезе, как фунгициды. Ртутьорганические соединения - промежуточные продукты в промышленных процессах, катализируемых солями ртути (в частности - реакции Кучерова).
Реакция получения спиртов оксимеркурацией алкенов с использованием ацетата ртути протекает через ртутьорганических промежуточные продуктов. Родственная реакция образования фенолов является реакция Вульфштайна-Ботерса.
Благодаря своей токсичности ртутьорганические соединения используется в качестве антисептиков, а также фунгицидов, таких как хлорид этилртути и фенилртутиацетат.
Ртутьорганические диуретики, такие как мерсалиловая кислота, ранее широко применялись, но затем были заменены тиазидами и петлевыми диуретиками, которые являются более безопасными и обладают более длительным действием.
Ртутьорганические соединения также применяются в тиолаффинной хроматографии, в которой также используются тиолы, также известные как меркаптаны. Тиоляты ($RS-$) и тиокетоны ($R2-C=S$) являются мягкими нуклеофилами и образуют сильный координационный комплекс с ртутью (II) - мягким электрофилом. В результате, ртутьорганический агарозном гель или гелиевые шарики используются для выделения тиолированных соединений (таких как тиоуридин) в биологическом образце.
В последние годы эти уникальные металлоорганические соединения стали изучаться все более усиленно, что в значительной степени связано с их способностью иметь в своей структуре практически любые важные органические функциональные группы, и легкость, с которой они подвергаются трансметаллированию с образованием металлоорганических соединений других переходных металлов, крайне полезных в органическом синтезе.
