Діазометан — це найпростіша діазосполука. Хімічна формула — CH2N2.

Будова Азот у молекулі діазометану заряджений позитивно. Її будову можна зобразити як CH2- -N+#N або як CH2=N+ =N-. Насправді негативний заряд розподілений між CH2 та N, при чому на групі CH2 негативного заряду трохи більше. Тому кратність зв'язку C-N трохи менша за 3/2, а зв'язку N-N — трохи більша за 5/2.

Молекула має лінійну будову. Довжина зв'язку CN — 134 пм, зв'язку N-N — 113 пм.

Фізичні властивості За звичайних умов діазометан є жовтим газом. Температура плавлення — -145 °С, температура кипіння — -23 °С. Ентальпія утворення — 192,5 кДж/моль, ентропія — 242,9 Дж/(моль·К).

Хімічні властивості Діазометан хімічно дуже активний. Проявляє основні та нуклеофільні властивості, є метилюючим агентом. Може реагувати з речовинами, в яких є рухливий атом водню — водою, кислотами. Для взаємодії зі спиртами потрібен каталізатор:

CH2N2 +HX ->CH3X +N2

Реакція йде наступним чином: спочатку заряд CH2 дорівнює -1/2, а заряд N2 — +1/2. Протон приєднується до CH2, утворюючи катіон CH3 ^1^/^2+ N2 ^1^/^2+. Потім від нього відщеплюється молекула азоту, залишаючи CH3+. В кінці до нього приєднується X-.

Як нуклеофіл, може приєднуватися до альдегідів та кетонів. При взаємодії з формальдегідом утворюється ацетальдегід. При взаємодії з іншими альдегідами утворюються кетони:

H-CO-H +CH2N2 ->H3C-CHO +N2

R-CO-H +CH2N2 ->R-CH(O)- -CH2-N+#N ->R-CO-CH3 +N2

Коли він взаємодіє з кетонами, один з радикалів переходить до CH2:

При нагріванні розкладається на азот та карбен, який може легко приєднуватись до подвійних зв'язків, утворюючи тричленні цикли: Взаємодія з бензеном призводить до розширення циклу й утворення циклогептатриєну. При взаємодії з циклічними кетонами також відбувається розширення циклу:

Отримання Вперше діазометан був відкритий Г. Пехманом у 1894 році. Він отримав його при взаємодії гідразину та трихлорметану у лужному середовищі:

NH2-NH2 + HCCl3 + 3NaOH ->CH2N2 + 3NaCl + 3H2O

Найкраще отримувати діазометан зі сполук, що містять замісники з - I-ефектом у α-положені до аміногрупи, наприклад, алкілсечовини, алкілуретанів. З них отримують їх N-нітрозопохідні. Метилсечовину також отримують з метиламіну та Cl-CO-NH2:

H3C-NH2 +Cl-CO-NH2 ->[OH^-]H3C-NH-CO-NH2 +HCl (Реакція йде у лужному середовищі через виділення кислоти)

H3C-NH-CO-NH2 +HNO2 ->H3C-N(NO)-CO-NH2 +H2O

H3C-N(NO)-CO-NH2 +2Na+OH- ->H2C-N2 +Na2CO3 +NH3 +H2O

Замість N-метилсечовини можна також використати метилуретан CH3-NH-CO-OC2H5.

Примітки

Посилання

Diazomethane | CH2N2 - PubChem Диазометан — физико-химические свойства | CHEMBD.NET ICSC 1256

Література

Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія. — 3-є. — Львів : Центр Європи, 2006. — 864 с. — ISBN 966-7022-19-6. О. Я. Нейланд. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1.