Quelltext der Seite Diazomethan

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel  = [[Datei:Diazomethane.svg|100px|Strukturformel von Diazomethan]]
| Name            = Diazomethan
| Andere Namen    = Azimethylen
| Summenformel    = CH<sub>2</sub>N<sub>2</sub>
| CAS             = {{CASRN|334-88-3}}
| EG-Nummer       = 206-382-7
| ECHA-ID         = 100.005.803
| PubChem         = 9550
| ChemSpider      = 
| Beschreibung    = gelbes, nach feuchtem Laub riechendes Gas<ref name="GESTIS" />
| Molare Masse    = 42,04 g·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat        = gasförmig
| Dichte          = 1,45 g·cm<sup>−3</sup><ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Diazomethan|ZVG=34010|CAS=334-88-3|Abruf=2017-02-18}}</ref>
| Schmelzpunkt    = −145 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS" />
| Siedepunkt      = −23 °C<ref name="GESTIS" />
| Löslichkeit     = * Zersetzung in Wasser<ref name="GESTIS" />
* löslich in [[Ethanol]], [[Diethylether]] und [[Benzol]]<ref>[[Hans Beyer]], [[Wolfgang Walter]], Wittko Francke: ''[[Beyer-Walter Lehrbuch der Organischen Chemie|Lehrbuch der Organischen Chemie]].'' 23. Auflage. S. Hirzel Verlag 1998, ISBN 3-7776-0808-4.</ref>
| CLH             = {{CLH-ECHA|ID=100.005.803|Name=Diazomethane|Abruf=2016-02-01}}
| Quelle GHS-Kz   = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|08}}
| GHS-Signalwort  = Gefahr
| H               = {{H-Sätze|350}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|-}}
| P               = {{P-Sätze|?}}
| Quelle P        = 
| MAK             = Schweiz: 0,2 ml·m<sup>−3</sup> bzw. 0,35 mg·m<sup>−3</sup><ref>{{SUVA-MAK |Name=Diazomethan |CAS-Nummer=334-88-3 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
}}

'''Diazomethan''' ([[Summenformel]] CH<sub>2</sub>N<sub>2</sub>), auch '''Azimethylen''' genannt, ist die einfachste [[Diazoverbindungen|Diazoverbindung]]. Es ist ein im Labor oft benutztes [[Methylierung]]smittel und wird insbesondere für die Herstellung von Methylestern aus Carbonsäuren und von Cyclopropanen aus Alkenen eingesetzt. Seine technische Anwendung ist durch die hohe Toxizität und Reaktivität sehr begrenzt.<ref name="ullmann">Klaus Forstinger, Hans Joachim Metz: ''Diazo Compounds and Diazo Reactions.'' In: ''Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry.'' Wiley-VCH, Weinheim 2005, {{DOI|10.1002/14356007.a08_505}}.</ref>

== Darstellung ==
Diazomethan lässt sich durch Reaktion von ''N''-Methyl-Nitroso-Verbindungen wie [[N-Methyl-N-nitrosoharnstoff|''N''-Methyl-''N''-nitrosoharnstoff]] oder [[Diazald|''N''-Methyl-''N''-nitroso-''p''-toluolsulfonamid]] mit Basen wie [[Natriumhydroxid|Natrium-]] oder [[Kaliumhydroxid]] in [[Diethylether]] herstellen.<ref>{{Internetquelle |url=https://organic-btc-ilmenau.jimdo.com/downloads-und-links/downloads/synthese-und-stoffwissen/ |titel=Synthese und Stoffwissen  |abruf=2020-11-02}}</ref>
:[[Datei:Diazomethane Synthesis V.1.png|rahmenlos|hochkant=1.6|Diazomethan lässt sich aus ''N''-Methyl-''N''-nitroso-''p''-toluolsulfonamid (oben) oder [[Methylnitronitrosoguanidin]] (unten) herstellen.]]
Dabei bildet sich zunächst ein Diazotat, das durch die Base in Diazomethan und Wasser zersetzt wird. Das Diazomethan destilliert man mit dem Ether ab.<ref name="Willmes">Arnold Willmes: ''Taschenbuch chemische Substanzen: Elemente – Anorganika – Organika – Naturstoffe – Polymere.'' 3. Auflage. Harri Deutsch Verlag, 2007, ISBN 978-3-8171-1787-1, S. 379–382.</ref><ref>{{OrgSynth|Kurzcode=cv2p0165 |Autor=F. Arndt |Titel=Diazomethane |Jahrgang=1935 |Volume=15 |Seiten=3 |ColVol=2 |ColVolSeiten=156 |doi=10.15227/orgsyn.015.0003 }}</ref><ref>{{OrgSynth|Kurzcode=cv5p0351 |Autor=James A. Moore, Donald E. Reed |Titel=Diazomethane |Jahrgang=1961 |Volume=41 |Seiten=16 |ColVol=5 |ColVolSeiten=351 |doi=10.15227/orgsyn.041.0016 }}</ref>
:[[Datei:Mechanism Diazomethan Elimination Diazald.png|rahmenlos|hochkant=4.5|Reaktionsmechanismus der Herstellung von Diazomethan aus Diazald über Diazotat.]]
Ein anderer postulierter Mechanismus beschreibt eine 1,3-Acylverschiebung mit einer basenkatalysierten Spaltung.<ref>[[Eberhard Breitmaier]], [[Günther Jung]] ''Organische Chemie'' Kapitel 23.1 Vol. 7 Thieme 2012.</ref><ref>Michael B. Smith, [[Jerry March]]. ''March’s advanced organic chemistry'' Rections, mechanisms and structure. Kapitel 17 vol. 6 Wiley</ref>
:[[Datei:Reaktionsmechanismus der Herstellung von Diazomethan aus Diazald.png|rahmenlos|hochkant=4.5|none|Reaktionsmechanismus der Herstellung von Diazomethan aus Diazald durch 1.3 Acylverschiebung.]]

== Eigenschaften ==
Die Bindungsverhältnisse von Diazomethan lassen sich durch drei [[Mesomerie|mesomere]] Grenzstrukturen beschreiben:<ref name="ullmann" />
:[[Datei:Resonance Diazomethane.svg|rahmenlos|hochkant=2|none|Resonanzstrukturen von Diazomethan]]

Die [[isomer]]e ringförmige Verbindung [[Diazirin]], deren Struktur anfangs dem Diazomethan zugeordnet wurde,<ref>Diazirine. In: ''Römpp Chemie-Lexikon.'' Georg Thieme Verlag Stand März 2002.</ref> besitzt völlig andere physikalische und chemische Eigenschaften. Weitere isomere Formen des Diazomethans sind Isoknallsäureamid (H<sub>2</sub>N-NC) und [[Isodiazomethan]] (HCNNH), die nur in [[Komplexverbindung|komplexstabilisiertem]] Zustand stabil sind.

Bei [[Raumtemperatur]] ist Diazomethan ein gelbes [[Gas]], das nach feuchtem Laub riecht.<ref name="GESTIS" /> Es ist sowohl als Gas als auch als Flüssigkeit äußerst explosiv.<ref name="Willmes" /> Darum wird es meist als Lösung in Diethylether hergestellt und verwendet. Die etherische Lösung ist nicht stabil, das Diazomethan zersetzt sich langsam unter Stickstoffabgabe. Explosionsgefahr besteht vor allem bei Kontakt zu rauen Glasoberflächen und Metallen. Diazomethan reagiert mit [[Alkalimetalle]]n, [[Calciumchlorid]], [[Kupfer]]pulver und [[Natriumsulfid]] explosiv.<ref name="GESTIS" />

Seine chemisch charakteristische Reaktion ist die [[Methylierung]], bei der Diazomethan mit geeigneten [[Nukleophil]]en unter [[Stickstoff]]abgabe reagiert.

Die Molekülstruktur von Diazomethan wurde mittels Mikrowellenspektroskopie in der Gasphase bestimmt: das Molekül hat ''C''<sub>2v</sub>-Symmetrie, der C-N-Abstand beträgt 1.300 [[Å]], der N-N-Abstand 1.139 Å, der C-H Abstand 1.077 Å und der H-C-H-Winkel 126.1° (Fehler sind nicht angegeben).<ref>{{Literatur |Autor=A. P. Cox, L. F. Thomas, J. Sheridan |Titel=Microwave Spectra of Diazomethane and its Deutero Derivatives |Sammelwerk=Nature |Band=181 |Nummer=4614 |Datum=1958-04 |DOI=10.1038/1811000a0 |Seiten=1000–1001 |Online=https://www.nature.com/articles/1811000a0 |Abruf=2022-02-02}}</ref>

== Toxizität ==
Diazomethan ist giftig und im Tierversuch [[krebserzeugend]]. Der Hauptaufnahmeweg von Diazomethan sind die Atemwege, wo es direkt mit dem Gewebe reagiert. Akut verursacht es Verätzungen, über eine chronische Toxizität ist wenig bekannt.<ref name="GESTIS" />

== Verwendung ==
Diazomethan ist ein starkes Methylierungsmittel und wird ausschließlich als Lösung in Diethylether im kleineren Maßstab verwendet. Es ist ein sehr starkes [[Elektrophil]] und besitzt mit N<sub>2</sub> eine gute [[Abgangsgruppe]]. Es eignet sich insbesondere für die einfache und effektive Herstellung von Methylestern der [[Carbonsäuren]]. Die Methylierung ist dabei im Gegensatz zu anderen Methylierungen auch im schwach Sauren möglich.<ref>[[Reinhard Brückner (Chemiker)|Reinhard Brückner]]: ''Reaktionsmechanismen.'' 3. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 97.</ref> Weiterhin kann es für [[Ringerweiterung (Chemie)|Ringerweiterungen]],<ref>Reinhard Brückner: ''Reaktionsmechanismen.'' 3. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 607.</ref> die [[Arndt-Eistert-Homologisierung]] zur Verlängerung von Kohlenstoffketten um ein weiteres C-Atom<ref>[[Reinhard Brückner (Chemiker)|Reinhard Brückner]]: ''Reaktionsmechanismen.'' 3. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 351.</ref> und [[1,3-Dipolare Cycloaddition|[1,3]-dipolare Cycloadditionen]]<ref>Reinhard Brückner: ''Reaktionsmechanismen.'' 3. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 668.</ref> genutzt werden.

Verwendet man [[Bortrifluorid]] als [[Katalysator]], so lassen sich mit Diazomethan alkoholische [[Hydroxygruppe]]n (–OH) in [[Methoxygruppe]]n (–OCH<sub>3</sub>) umwandeln. Phenole reagieren mit Diazomethan dagegen auch ohne Bortrifluorid-Katalysator.<ref>[[Adalbert Wollrab]]: ''Organische Chemie: Eine Einführung für Lehramts- und Nebenfachstudenten.'' 3. Auflage. Springer, 2009, ISBN 978-3-642-00780-4, S. 440.</ref>

Die [[Additionsreaktion|Addition]] von Diazomethan an [[Kohlenstoff|C]]=C-[[Doppelbindung]]en, etwa in [[Acrylnitril]] führt zur Bildung von [[Pyrazoline|Pyrazolin-Ringen]].<ref>Hans Peter Latscha, Uli Kazmaier, Helmut Alfons Klein: ''Organische Chemie: Chemie-Basiswissen II, Band 2.'' 6. Auflage. Springer, 2008, ISBN 978-3-540-77106-7, S. 83.</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Diazoverbindung]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 28]]