Диазометан

Диазометан
Общие
Традиционные названия	Диазометан
Хим. формула	CH2N2
Физические свойства
Состояние	газ жёлтого цвета с неприятным запахом
Молярная масса	42.04 г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	-145 °C
• кипения	-23 °C
Классификация
Рег. номер CAS	334-88-3
RTECS	PA7000000
Безопасность
ЛД50	15 мг/кг
Токсичность	для высших животных высокотоксичен; способен проявлять канцерогенное действие
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Диазометáн — соединение с брутто-формулой CH₂N₂, имеющее следующее строение:

В чистом виде диазометан — газ жёлтого цвета. Для лабораторной практики, как правило, он используется в виде раствора в диэтиловом эфире. Удобный источник карбеновых радикалов и мягкий алкилирующий агент.

Получение

• Наиболее удобным лабораторным способом является действие 30 % щёлочи на бис(N-метил-N-нитрозоамид) фталевой кислоты:

• Другой вариант: реакция N-метил-N-нитрозо-пара-толуолсульфонамида или 1-метил-3-нитро-1-нитрозогуанидина с гидроксидом натрия или калия при нагревании:

• Возможно получение из хлороформа и гидразина в щелочной среде:

$\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4+3\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}=\mathrm{N}{\phantom{A}}^{+}\mathrm{N}{\phantom{A}}^{-}+3\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{-}+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Химические свойства

Химические свойства диазометана могут быть описаны с точки зрения наличия резонанса:

• При пиролизе диазометана образуется карбен CH₂: — высокореакционная короткоживущая частица, которая легко присоединяется по двойной или тройной связи:

1. Первый этап — образование карбена:

CH₂=N=N → CH₂: + N₂ (пиролиз или фотолиз диазометана)

2. Второй этап — присоединение карбена с образованием циклосоединений:

• При протонировании диазометана образуется метилдиазоний-катион:

Благодаря этому свойству, диазометан довольно легко вступает в реакции алкилирования:

R-COOH + CH₂N₂ → R-COOCH₃ + N₂

R-OH + CH₂N₂ → R-OCH₃ + N₂

R-CHO + CH₂N₂ → R-CO-CH₃ + N₂

Кетоны в реакции с диазометаном дают смесь продуктов (реакция Бухнера — Курциуса — Шлоттербека):

• Важнейшей является реакция Арндта — Эйстерта — превращение карбоновой кислоты в её ближайший гомолог с использованием диазометана:

Безопасность

Диазометан токсичен при вдыхании, а также при контакте с глазами и кожей. Симптомы отравления включают дискомфорт в груди, головную боль, слабость, в тяжелых случаях — коллапс. Симптомы могут проявляться не сразу. Описаны случаи смертельных отравлений. Как и другие алкилирующие агенты, диазометан может проявлять канцерогенные свойства, однако обычно их перекрывает острая токсичность диазометана.

CH₂N₂ способен детонировать при контакте с острыми гранями твёрдых предметов, в частности, с трещинами в стекле и со шлифованными поверхностями. По той же причине, для осушения эфирного раствора CH₂N₂ рекомендуется использовать гранулированный KOH. Приготовление растворов диазометана следует проводить, используя защитный экран.