重氮甲烷

重氮甲烷
	IUPAC名; Diazomethane
識別
CAS編號	334-88-3
PubChem	9550
ChemSpider	9176
SMILES	C=[N+]=[N-];
InChI	1/CH2N2/c1-3-2/h1H2;
InChIKey	YXHKONLOYHBTNS-UHFFFAOYAZ
ChEBI	73716
KEGG	C19387
性質
化學式	CH2N2
莫耳質量	42.04 g·mol⁻¹
密度	1.45 g·cm−3
熔點	−145 °C
沸點	−23 °C
溶解性（水）	分解
溶解性	可溶於乙醇、乙醚和苯
結構
分子構型	直線形C=N=N骨架
偶極矩	極性
危險性
警示術語	R：R12, R19, R22, R66, R67
安全術語	S：S9, S16, S29, S33
主要危害	有毒、爆炸性
相關物質
相關官能基	疊氮化物 R-N=N=N; 偶氮化合物 R-N=N-R
相關化學品	R2CN2; R = Ph、TMS、CF3
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

重氮甲烷是最簡單的重氮化合物，化學式為CH₂N₂，由德國化學家漢斯·馮·佩希曼（英語：Hans von Pechmann）於1894年發現。它在室溫下是不穩定的黃色有毒氣體，具爆炸性，因此一般均使用它的乙醚溶液。它是實驗室常見的甲基化試劑，但因為在工業上太危險^[3]而被更安全的三甲基矽基重氮甲烷取代了。^[4]

製備

實驗室中製取的重氮甲烷的量通常以mmol計，方法是用N-甲基-N-亞硝基對甲苯磺醯胺（Diazald）的二乙二醇二甲醚和乙醚溶液與溫熱的氫氧化鈉水溶液反應，蒸餾提純；^[5] 或以1-甲基-3-硝基-1-亞硝基胍（MNNG）為原料，低溫加入氫氧化鉀水溶液也可得到重氮甲烷。

反應

一般使用的是重氮甲烷的乙醚溶液。它可以進行的反應有：

將醯氯轉化為多一個碳的羧酸、酯或醯胺（Arndt-Eistert合成）。反應首先生成重氮酮，氧化銀催化下氮氣離去，生成醯基卡賓，重排得到烯酮，再與水、醇或胺（氨）反應生成羧酸或羧酸衍生物。

與醛、酮反應生成多一個碳原子的酮（Buchner-Curtius-Schlotterbeck反應(1885)）。首先發生親核加成，之後也涉及基團的遷移。該反應可用於環酮的擴環，副產物是環氧化合物。

光解或熱解生成亞甲基卡賓並放出氮氣，常用作卡賓的來源。

甲基化試劑：與羧酸反應生成甲基酯，與酚、β-二酮及β-酮酯的烯醇型生成甲基醚。

與鹼性的²H₂O發生氫離子交換，生成氘代的C²H₂N₂。^[6]

檢驗

重氮甲烷的含量可通過兩種方法獲得：一是與一定量且過量的苯甲酸在冷乙醚中反應，剩餘的苯甲酸用基準氫氧化鈉滴定；二是用分光光度法分析重氮甲烷的乙醚溶液，其在410nm處的消光係數為7.2。^{[來源請求]}

安全

吸入重氮甲烷，及皮膚或眼部接觸重氮甲烷都是有毒的（TLV 0.2ppm），症狀包括心臟不適、頭痛、身體虛弱、體力不支，嚴重時會致人昏倒。^[11] 重氮甲烷與磨砂玻璃的接口接觸，或加熱至100 °C都可能會發生爆炸，使用時必須小心，避免以上材料的使用。

參考資料

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 Record of Diazomethan in the GESTIS Substance Database from the IFA（英語：Institute for Occupational Safety and Health）.
^ Hans Beyer, Wolfgang Walter, Wittko Francke: Lehrbuch der Organischen Chemie. 23. Auflage. S. Hirzel Verlag 1998, ISBN 3-7776-0808-4.
^ Proctor, Lee D.; Warr, Antony J. Development of a Continuous Process for the Industrial Generation of Diazomethane. Organic Process Research & Development. November 2002, 6 (6): 884–892. doi:10.1021/op020049k.
^ Shioiri, Takayuki; Aoyama, Toyohiko; Snowden, Timothy. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2001. ISBN 0471936235. doi:10.1002/047084289X.rt298.pub2. |chapter=被忽略 (幫助)
^ J. A. Moore, D. E. Reed. "Diazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 5, page 351.
^ P. G. Gassman, W. J. Greenlee. "Dideuterodiazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 6, page 432.
^ W. J. Middleton, D. M. Gale. "Bis(Trifluoromethyl))diazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 6, page 161.
^ L. I. Smith, K. L. Howard. "Diphenyldiazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 3, page 351.
^ T. Shioiri, T. Aoyama, S. Mori. "Trimethylsilyldiazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 8, page 612.
^ X. Creary. "Tosylhydrazone Salt Pyrolyses: Phenydiazomethanes （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）". Organic Syntheses Col. Vol. 7, p.438 (1990).; Vol. 64, p.207 (1986).
^ Muir, GD (ed.) 1971, Hazards in the Chemical Laboratory, The Royal Institute of Chemistry, London.

外部連結

MSDS—重氮甲烷（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

[GESTIS-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 Record of Diazomethan in the GESTIS Substance Database from the IFA（英語：Institute for Occupational Safety and Health）.

[2] Hans Beyer, Wolfgang Walter, Wittko Francke: Lehrbuch der Organischen Chemie. 23. Auflage. S. Hirzel Verlag 1998, ISBN 3-7776-0808-4.

[proctor-3] Proctor, Lee D.; Warr, Antony J. Development of a Continuous Process for the Industrial Generation of Diazomethane. Organic Process Research & Development. November 2002, 6 (6): 884–892. doi:10.1021/op020049k.

[4] Shioiri, Takayuki; Aoyama, Toyohiko; Snowden, Timothy. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2001. ISBN 0471936235. doi:10.1002/047084289X.rt298.pub2. |chapter=被忽略 (幫助)

[5] J. A. Moore, D. E. Reed. "Diazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 5, page 351.

[6] P. G. Gassman, W. J. Greenlee. "Dideuterodiazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 6, page 432.

[7] W. J. Middleton, D. M. Gale. "Bis(Trifluoromethyl))diazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 6, page 161.

[8] L. I. Smith, K. L. Howard. "Diphenyldiazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 3, page 351.

[9] T. Shioiri, T. Aoyama, S. Mori. "Trimethylsilyldiazomethane^{[永久失效連結]}". Organic Syntheses Col. Vol. 8, page 612.

[10] X. Creary. "Tosylhydrazone Salt Pyrolyses: Phenydiazomethanes （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）". Organic Syntheses Col. Vol. 7, p.438 (1990).; Vol. 64, p.207 (1986).

[HitCL-11] Muir, GD (ed.) 1971, Hazards in the Chemical Laboratory, The Royal Institute of Chemistry, London.

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製備

反應

檢驗

相關化合物

安全

參考資料

外部連結