Diazomethaan

Diazomethaan
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van diazomethaan
Molecuulmodel van het diazomethaanmolecule
Algemeen
Molecuulformule      (uitleg)	CH2N2
IUPAC-naam	diazomethaan
Andere namen	diazirine, diazoniummethylide
Molmassa	42.04 g/mol
SMILES	C=[N+]=[N-]
InChI	1S/CH2N2/c1-3-2/h1H2
CAS-nummer	334-88-3
EG-nummer	206-382-7
PubChem	9550
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
H-zinnen	R45
P-zinnen	S53 - S45
Carcinogeen	Mogelijk (categorie 2)
EG-Index-nummer	006-068-00-8
Fysische eigenschappen
Dichtheid	1,45 g/cm³
Smeltpunt	-145 °C
Kookpunt	-23 °C
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)
Portaal    Scheikunde

Diazomethaan synthese op laboratoriumschaal

Diazomethaan is de organische verbinding met als brutoformule CH₂N₂. In pure vorm is diazomethaan bij kamertemperatuur een geel gas, maar de verbinding wordt vrijwel uitsluitend als oplossing in diethylether gebruikt. Diazomethaan is de eenvoudigste en een van de meest gebruikte diazoverbindingen. Diazomethaan is giftig en gevoelig voor explosie.

Gebruik en bereiding

CH₂N₂ wordt gewoonlijk bereid als oplossing in diethylether en toegepast om carbonzuren om te zetten in hun methylesters of in hun homoloog (zoals in de Arndt-Eistert-synthese). De stof reageert onmiddellijk met een carbonzuur tot de methylester, waarbij distikstof ontsnapt:

R—COOH + CH₂N₂ → R-COOCH₃ + N₂

In de Buchner-Curtius-Schlotterbeck-reactie (1885) reageert diazomethaan met een aldehyde tot een keton. Diazomethaan wordt ook regelmatig gebruikt als bron voor carbeen en in 1,3-dipolaire cycloaddities.

Diazomethaan wordt op laboratoriumschaal bereid in mmol-hoeveelheden (1 mmol diazomethaan = 42 mg) uit Diazald (N-methyl-N-nitroso-p-tolueensulfonamide) of uit MNNG (1-methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidine). Een oplossing van Diazald in diglyme en diethylether reageert met een warme, waterige oplossing van natriumhydroxide, waarbij het gevormde CH₂N₂ via destillatie verzameld kan worden. Diazomethaan wordt vrijgemaakt uit diethylether-oplossingen van MNNG als een oplossing van kaliumhydroxide bij lage temperatuur wordt toegevoegd.

Een andere mogelijke bron voor diazomethaan is de basische hydrolyse van N-nitroso-N-methylureum.

CH₂N₂ reageert met een basische oplossing van D₂O, waarbij het gedeutereerde derivaat CD₂N₂ gevormd wordt.

Gehaltebepaling

De concentratie van diazomethaan kan op twee verschillende manieren worden bepaald. Een mogelijkheid is een overmaat benzoëzuur toevoegen in koude diethylether. De overmaat benzoëzuur wordt bepaald met behulp van een zuur-basetitratie met natriumhydroxide. De andere methode berust op spectrometrie: bij een golflengte van 410 nm bedraagt de extinctiecoëfficiënt van diazomethaan in diethylether 7,2.

Verwante verbindingen

Van diazomethaan is een groot aantal derivaten bekend, waaronder:

• Het zeer stabiele (CF₃)₂CN₂ (kookpunt 12–13 °C)
• (C₆H₅)₂CN₂ (smeltpunt 29–30 °C).
• (CH₃)₃SiCHN₂, een commercieel in oplossing beschikbare stof die fungeert als bron voor CH₂N₂ in methylerings-reacties. Deze stof reageert veel langzamer dan diazomethaan met carbonzuren, maar is veel stabieler en beter hanteerbaar.
• C₆H₅C(H)N₂, een rode vloeistof met een kookpunt kleiner dan 25 °C bij een druk van 0.1 mm Hg.

Veiligheid

Diazomethaan kan toxisch werken via inademen of contact met de huid en ogen (TLV 0.2ppm). Symptomen gaan van pijn op de borst, hoofdpijn, een "slap gevoel", tot in ernstige gevallen bewusteloosheid.. CH₂N₂ kan exploderen bij contact met glazen slijpstukken of bij verwarming tot ongeveer 100.0 °C. Als gevolg van deze risico's moet gebruikgemaakt worden van speciaal, krasvrij glaswerk en een veiligheidsscherm.

Zie ook

• Lijst van toxische gassen

Externe links

• MSDS diazomethane
• Sigmaaldrich technical bulletin
• The Buchner-Curtius-Schlotterbeck reaction @ Institute of Chemistry, Skopje, Macedonia

Bronnen, noten en/of referenties