Диазометан

Диазометан
Общие
Традиционные названия	Диазометан
Хим. формула	CH2N2
Физические свойства
Состояние	газ жёлтого цвета с неприятным запахом
Молярная масса	42.04 г/моль
Энергия ионизации	9 ± 0 эВ[3] и 9 эВ[4]
Термические свойства
Температура
• плавления	-145 °C
• кипения	-23 °C
Давление пара	1 ± 1 атм[3]
Структура
Дипольный момент	5,0E−30 Кл·м[4]
Классификация
Рег. номер CAS	334-88-3
PubChem	9550
Рег. номер EINECS	206-382-7
SMILES	C=[N+]=[N-]
InChI	InChI=1S/CH2N2/c1-3-2/h1H2 YXHKONLOYHBTNS-UHFFFAOYSA-N
RTECS	PA7000000
ChEBI	73716
ChemSpider	9176
Безопасность
ЛД50	15 мг/кг[1]
Токсичность	для высших животных высокотоксичен[2]; способен проявлять канцерогенное действие
NFPA 704	3 4 3
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Диазомета́н — 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[5]:

• Другой вариант: реакция N-метил-N-нитрозо-пара-толуолсульфонамида или 1-метил-3-нитро-1-нитрозогуанидина с гидроксидом натрия или калия при нагревании[6]:

• Возможно получение из хлороформа и гидразина в щелочной среде[7]:

${\displaystyle {\ce {CHCl3 + N2H4 + 3OH- ->H2C=N+N- + 3Cl- + 3H2O}}}$

Химические свойства

Химические свойства диазометана могут быть описаны с точки зрения наличия резонанса[5]:

• 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[8]:

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)[9]:

• 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.[10] Симптомы могут проявляться не сразу. Описаны случаи смертельных отравлений.[11] 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.

Примечания

1. name=https://docs.cntd.ru_Diazomethane (недоступная ссылка)
2. name=https://docs.cntd.ru_Диазометан (недоступная ссылка)
3. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0182.html
4. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
5. Травень В. Ф. Органическая химия, М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. — ISBN 5-94628-068-6.
6. DIAZOMETHANE  (неопр.). Дата обращения: 24 июня 2009. Архивировано из оригинала 1 июня 2009 года.
7. Рупе, Г. Лекционные опыты по органической химии / пер. со 2 изд. Д. Б. Сциборского и Л. И. Морева, под ред. проф. Ю. С. Залькинда и проф. В. А. Измаильского, перераб. и доп. В. А. Измаильским. — ОНТИ, Химтеорет, 1936. — С. 168-169. — 330 с.
8. Нитро- и диазосоединения. Глава 4  (неопр.). Дата обращения: 24 июня 2009. Архивировано 3 июля 2008 года.
9. [www.xumuk.ru/encyklopedia/678.html XuMuK.ru — БУХНЕРА — КУРЦИУСА — ШЛОТТЕРБЕКА РЕАКЦИЯ — Химическая энциклопедия]
10. Muir, GD (ed.) 1971, Hazards in the Chemical Laboratory, The Royal Institute of Chemistry, London.
11. LeWinn, E.B. «Diazomethane Poisoning: Report of a fatal case with autopsy», The American Journal of the Medical Sciences, 1949, 218, 556—562