Tetramethylzinn
# Tetramethylzinn

Tetramethylzinn, mit der Konstitutionsformel Sn(CH$_3$)$_4$, ist eine der einfachsten metallorganischen Zinnverbindungen. Die klare, farblose, dünnflüssige, leicht flüchtige Flüssigkeit hat einen unangenehmen Geruch. Tetramethylzinn kann zur Methylierung von organischen und anorganischen Halogeniden verwendet werden.

## Gewinnung und Darstellung

Tetramethylzinn kann durch Reaktion des Grignard-Reagenz Methylmagnesiumiodid mit Zinn(IV)-chlorid (SnCl$_4$) hergestellt werden:
    $\mathrm {4\ IMgCH_{3}\ +\ SnCl_{4}\ \rightarrow \ Sn(CH_{3})_{4}\ +\ 4\ MgICl}$
Auch metallorganische Verbindungen anderer Elemente, wie Methylaluminiumverbindungen, können zur Methylierung von SnCl$_4$ eingesetzt werden.
    $\mathrm {4\ Al(CH_{3})_{3}\ +\ 3\ SnCl_{4}\ \rightarrow \ 3\ Sn(CH_{3})_{4}\ +\ 4\ AlCl_{3}}$
Ebenso können SnCl$_4$ und Methylchlorid direkt in Gegenwart von Natrium miteinander umgesetzt werden (Wurtz-Reaktion):
    $\mathrm {4\ ClCH_{3}\ +\ SnCl_{4}\ +\ 8\ Na\ \rightarrow \ Sn(CH_{3})_{4}\ +\ 8\ NaCl}$

## Eigenschaften
### Physikalische Eigenschaften

Tetramethylzinn ist leichtentzündlich, mit einem Flammpunkt von −12 °C und einer unteren Explosionsgrenze von 1,9 Vol-%. Es hat eine Dichte von 1,29 g·cm$^{−3}$ und einen Brechungsindex von 1,4410. Es ist nahezu unlöslich in Wasser aber gut mischbar mit unpolaren organischen Lösungsmitteln. Im Molekül ist das zentrale Zinnatom – äquivalent zum zentralen Kohlenstoffatom in Neopentan – von den vier Methylgruppen in einer tetraedrischen Anordnung umgeben. Die Stärke der Sn–C-Bindung wird mit 297 kJ/mol angenommen.

### Chemische Eigenschaften

Tetramethylzinn ist aufgrund der guten Abschirmung des zentralen Metallatoms und der geringen Polarität der Sn–C-Bindung an der Luft stabil und weitgehend hydrolyseunempfindlich. Tetramethylzinn reagiert mit Säurechloriden unter Bildung von Methylketonen und mit Arylhalogeniden unter Bildung von Arylmethylketonen:
    $\mathrm {Sn(CH_{3})_{4}\ +\ RC(O)Cl\ \rightarrow \ RC(O)CH_{3}\ +\ ClSn(CH_{3})_{3}}$
Auch auf anorganische Halogenide, wie SnCl$_4$ oder BBr$_3$, können vom Tetramethylzinn Methylgruppen übertragen werden:
    $\mathrm {3\ Sn(CH_{3})_{4}\ +\ SnCl_{4}\ \rightarrow \ 4\ ClSn(CH_{3})_{3}}$ (Kocheshkov-Umlagerung)
    $\mathrm {Sn(CH_{3})_{4}\ +\ 2\ BBr_{3}\ \rightarrow \ 2\ Br_{2}BCH_{3}\ +\ Br_{2}Sn(CH_{3})_{2}}$

## Verwendung

* im MOCVD-Verfahren (Metalorganic Chemical Vapour Deposition) bei der Herstellung von hochwertigen Zinn oder Zinnoxidfilmen für Solarzellen oder Gassensoren durch thermische Zersetzung bei 400–650 °C.
    $\mathrm {Sn(CH_{3})_{4}\ +\ 8\ O_{2}\quad {\xrightarrow[{-6\ H_{2}O,\ -4\ CO_{2}}]{470\ ^{\circ }C}}\ SnO_{2}}$
* als Cokatalysator bei der Polymerisation von Cycloolefinen (Metathese). Im ersten Schritt bilden sich die entsprechenden aktiven Wolfram-Katalysatoren, Methyltrioxorhenium (MTO) oder andere Rheniumkatalysatoren durch Methylierung des Zentralatoms:
    $\mathrm {WCl_{6}\ +\ 2\ Sn(CH_{3})_{4}\quad {\xrightarrow[{-2\ ClSn(CH_{3})_{3}}]}\quad Cl_{4}W(CH_{3})_{2}\ \quad {\xrightarrow[{-CH_{4}}]}\quad Cl_{4}W{=}CH_{2}}$
    $\mathrm {Re_{2}O_{7}\ +\ Sn(CH_{3})_{4}\ \rightarrow \ \underbrace {O_{3}ReCH_{3}} _{(MTO)}\ +\ O_{3}ReOSn(CH_{3})_{3}}$

## Sicherheitshinweise

Tetramethylzinn ist wie viele andere organische Zinnverbindungen als giftig eingestuft und muss daher mit entsprechender Vorsicht gehandhabt werden.
* Toxizität gegenüber Fischen, LC$_{50}$: Dosis 6,44 mg/l (48 h) Oryzias latipes (Roter Killifisch).
* Toxizität gegenüber Daphnien und anderen wirbellosen Wassertieren, EC$_{50}$: Dosis: 40 mg/l (24 h) Daphnia magna (Großer Wasserfloh).
Zinnorganische Verbindungen schädigen das zentrale Nervensystem, was zu Krämpfen, Narkose und Atemlähmung führen kann. Es wird berichtet, dass Tetramethylzinn, welches – neben Triethyl- und Trimethylzinnverbindungen – bei der Produktion von Solarzellen eingesetzt wird, in Säugetieren rasch zu Trimethylzinn-Einheiten dealkyliert wird. Tierversuche zeigen, dass Trimethylzinn auf das zentrale Nervensystem wirkt und zu Vergiftungen führen kann, welche sich in reversiblen Nervenschäden bis zum Tod manifestieren können.