13.13 : Kwasy karboksylowe do estrów metylowych: alkilowanie przy użyciu diazometanu

Kwasy karboksylowe reagują z diazometanem w rozpuszczalniku eterowym poprzez alkilowanie przy karboksylanowym atomie tlenu tworząc estry metylowe odpowiedniego kwasu z doskonałą wydajnością.

Diazometan jest żółtym gazem o temperaturze wrzenia -23°C. Dogodnie wytwarza się go przez działanie zasadą na N-metylo-N-nitrozomocznik lub N-metylo-N-nitrozotoluenosulfonamid.

Mechanizm estryfikacji obejmuje protonowanie diazometanu przez kwas karboksylowy z wytworzeniem soli karboksylanowej i kationu metylodiazoniowego. Kation metylodiazoniowy jest wysoce niestabilny ze względu na obecność N≡N, który działa jako doskonała grupa opuszczająca.

W końcowym etapie alkilowania atak SN2 na jon metylodiazoniowy przez anion karboksylanowy powstaje ester metylowy wraz z eliminacją gazowego N2.

Diazometan jest jednak gazem potencjalnie wybuchowym i wymaga środków ostrożności podczas obchodzenia się z nim i przechowywania. Ulega samoistnej detonacji w kontakcie z szorstkimi lub porysowanymi powierzchniami. Dlatego w reakcjach z udziałem diazometanu często zaleca się stosowanie polerowanego płomieniowo szkła i osłony przeciwwybuchowej. Co więcej, diazometan jest wysoce toksyczny, a także rakotwórczy.

Diazometan rozkłada się pod wpływem ciepła lub światła, tworząc karbeny i eliminując azot.