Diazomethan, který má diazo skupinu připojenou k methylenové skupině, je nejzákladnější formou diazo sloučenin. Nyní se podívejte na jeho chemické aplikace.
Diazometan lze použít např.
- Tvorba karbenu
- Cyklopropanace
- Methylace
- Methylace funkční skupiny (RCOOH, Fenol, HCl, R2NH, laktum)
- Expanze kruhu ketonů
- Tvorba pyrazolinů
- Wolffova přeskupovací reakce
- Arndt–Eistertova homologační reakce
Tvorba karbenů
Diazometan může produkovat karbeny kdy světelná energie podporuje ztrátu dusíku z diazomethanu bez protonace.
- Karbeny jsou třídou neutrálních molekul s pouhými šesti valenčními elektrony. Pouze dva atomy vodíku jsou v něm vázány s atomem uhlíku.
- Karben, konkrétně „methylenkarben“, je chemická látka s velmi vysokou chemickou reaktivitou.
- Pomocí methylenkarbenu vyrobeného z diazomethanu lze syntetizovat širokou škálu chemikálií.
Cyklopropanace
Vzniká diazomethan cyklopropanový kruh když reaguje s alkenem.
- Dusík přijímá elektronový pár v NC vazbě a rozpadá se jako N2, takže uhlík s párem elektronů a prázdným orbitalem.
- Karben se tvoří s neutrálním, divalentním atomem uhlíku s jedním nepárovým elektronem a prázdným orbitalem.
- Poté reaguje s alkenem za vzniku cyklopropanového kruhu.
- Zde je cesta:
Methylace
Schopnost diazomethanu nahradit methylovou skupinu za mobilní atom vodíku, často známá jako methylace, je základem jedné z jeho nejdůležitějších aplikací.
Methylace funkčních skupin
Methylace karboxylové kyseliny
- Diazomethan se používá k O-methylesterifikaci karboxylové kyseliny. Karboxylová kyselina nejprve protonuje diazomethan za vzniku CH3-N2. Jak N2 je jednou z největších odstupujících skupin, je to nyní fantastické alkylační činidlo.
Methylace fenolu
- Diazomethan přeměňuje fenol na fenylether.
Methylace HCl
- Diazomethan přeměňuje kyselinu chlorovodíkovou na methylchlorid.
Methylace 2° aminu
- Diazomethan přemění 2° amin na 3° amin.
Methylace laktamů
- S diazometanem, laktamy mohou být methylovány v přítomnosti katalyzátorů (methanol, voda, isopropylát hlinitý, kyselina fluoroboritá).
- Jinak se N-diazomethan používá k methylaci thiolaktonu, heterocyklických aminosloučenin a heterocyklických enolů.
Expanze kruhu ketonů
Když je substrát keton cyklický, je reakce diazomethanu s cyklopentanonem usnadněna Büchner-Curtius-Schlotterbeckcož má za následek expanzi jednoho uhlíkového kruhu.
- Schopnost produkovat nestabilnější 7- a 8-členné kruhy a 5- a 6-členné kruhy prostřednictvím Büchnerových expanzních reakcí s použitím diazomethanu je učinila žádoucími pro syntetické účely.
Tvorba pyrazolinů
Diazomethan lze přidat k heterocyklům obsahujícím „olefinické“ dvojné vazby C=C pyrazoliny.
Wolffovo přeskupení
Diazomethan se spojí s chloridy kyselin. Druh diazo podstoupí dramatický přechod při zahřátí nebo vystavení kovu, jako je stříbro. Dusík se odstraní a uspořádání se změní. Ke karboxylové kyselině byl přidán další uhlík díky přidání vody. Je známá jako Wolffovo přeskupení.
Homologace Arndt–Eistert
Reakcí aktivovaného diazomethanu s karboxylovými kyselinami a následným Wolffovým přeskupením meziproduktových diazoketonů v přítomnosti nukleofilů, jako je voda nebo aminy, Arndt-Eistertova syntéza umožňuje syntézu homologovaných karboxylových kyselin nebo jejich derivátů.
Proč investovat do čističky vzduchu?
N-diazomethanová reakce s jinými chemickými látkami má několik výhodných účinků, jako je omezení flexibility molekuly, aby způsobila konformační předorientaci. V organické chemii, diazomethan (CH2N2) je velmi důležitým a přizpůsobivým stavebním prvkem.
Ahoj čtenáři, jsem Ishita Ghosh. Udělal jsem magisterský titul z chemie. Mým oborem je anorganická chemie. Skutečný způsob, jak porozumět chemii, je pochopit ji z její základní úrovně. Mou snahou je podělit se o každý kousek znalostí z chemie, který mám, aby vám pomohl k lepšímu pochopení tohoto tématu.