重氮甲烷

重氮甲烷

重氮甲烷是最简单的重氮化合物，化学式为CH

2N

2

，室温下是一个不稳定的黄色

有毒气体，具爆炸性，一般均使用它的乙醚溶液。它用作甲基化试剂，也用于制取亚甲基卡宾。

重氮甲烷是一个线形分子，有多个共振式，中间的氮原子带有部分正电荷，两端的碳和氮原子带有部分负电荷。其分子中可能还含有三原子四电子的大π键，从而导致重氮甲烷的偶极矩实际上并不大，与共振结构预测的结果有偏离。

反应

一般使用的是重氮甲烷的乙醚溶液。它可以进行的反应有：

•将酰氯转化为多一个碳的羧酸、酯或酰胺（Arndt-Eistert合成）。反应首先生成重氮酮，氧化银催化下氮气离去，生成酰基卡宾，重排得到烯酮，再与水、醇或胺（氨）反应生成羧酸或羧酸衍生物。

•与醛、酮反应生成多一个碳原子的酮（Buchner-Curtius-Schlotterbeck反应(1885)）。

首先发生亲核加成，之后也涉及基团的迁移。该反应可用于环酮的扩环，副产物是

环氧化合物。

•光解或热解生成亚甲基卡宾并放出氮气，常用作卡宾的来源。

•甲基化试剂：与羧酸反应生成甲基酯，与酚、β-二酮及β-酮酯的烯醇型生成甲基醚。

•与碱性的2H2O发生氢离子交换，生成氘代的C2H2N2。[2]

相关化合物

很多重氮甲烷的衍生物也已制得：

•两个三氟甲基取代的(CF3)2CN2（沸点为12–13 °C）。[3]

•两个苯基取代的Ph2CN2（熔点29–30 °C）。[4]

•三甲硅基取代的(CH3)3SiCHN2，已有出售，甲基化效果与重氮甲烷相当。[5]

•一个苯基取代的PhC(H)N2，红色液体，0.1mmHg时的沸点小于25 °C。[6]

制备

实验室中制取的重氮甲烷的量通常以mmol计，方法是用N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺（Diazald）的二乙二醇二甲醚和乙醚溶液与温热的氢氧化钠水溶液反应，蒸馏提纯；[1]或以1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍（MNNG）为原料，低温加入氢氧化钾水溶液也可得到重氮甲烷。