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重氮甲烷

重氮甲是一种有机化合物化学式为CH2N2,黄色气体,有强刺激性气味。溶于乙醇乙醚。受热、遇火、摩擦、撞击会导致爆炸。主要用于有机合成。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,重氮甲烷在3类致癌物清单中。

药品介绍

中文名称:重氮甲烷;

英文同义词:Diazomethane;azimethane;azimethylene;DIAZIRINE;

CAS号:334-88-3;

EINECS号:206-382-7;

摩尔文件:334-88-3.mol。

物理性质

外观与性状:黄色气体,有强刺激性气味。

熔点(℃):-145.0

相对密度(水=1):1.40

沸点(℃):-23.0

分子式:CH2N2

分子量:42.04

溶解性:溶于乙醇乙醚

化学性质

1、与羧酸生成甲酯,与酚生成二甲醚。与酰氯反应,生成重氮甲基;

2、受热、接触明火、或受到摩擦、震动、撞击时可发生爆炸。未经稀释的液体或气体,在接触碱金属或粗糙的物品表面即能引起爆炸;

3、稳定性:稳定

4、禁配物:强氧化剂、酸、酚、醛、酮、烯、炔等;

5、避免接触的条件:受热、光照、摩擦、震动和撞击;

6、聚合危害:不聚合;

7、分解产物:氮气

应用

重氮甲烷是一种常用的甲基化试剂。

与醛酮反应

可以生成比原分子多一个碳的醛酮,反应机理为重氮甲烷羰基进行亲核加成之后基团转移,氮气离去,集团转移次序为-H\u003e-CH\u003e-CHR\u003e-CHR\u003e-CR。此反应还可以用于环己酮的扩环,但可能生成副产物环氧化合物

与不饱和双键化合物

发生环加成反应。用价键理论和计算模型可以详细的解释它与乙烯的1,3-二偶极加成反应的机理。对于一些含有双键的有机金属化合物,重氮甲烷还可以与之反应构成三元环。

与卤试剂作用

可生成α-重氮酮。该重氮酮是一种比较重要的有机中间体化合物,可进一步反应生成环状化合物,或与醛类反应而使碳链得到延长等。重氮酮在氧化银催化下与水共热生成酰基卡宾,重排得烯酮,烯酮可水解或醇解氨解生成和酰胺。重氮甲烷也可以在PPh3-NBS试剂存在下,使羧酸类化合物变为α-重氮酮。另外,此试剂还可用于合成环丙烷类衍生物。

与羧酸类化合物作用

的甲基化反应中,在反应过程中羧酸提供质子使重氮甲烷的CH2质子化而形成重氮羧酸酯,然后发生类似SN2的反应而生成羧酸酯。在该反应中无须加入其它的催化剂如路易斯酸等,因此这种条件下其它的基团如醇、烯键等则不会发生改变。也能使酚羟基甲基化,例如在乙醚和醇溶液中,重氮甲烷能使酪氨酸的酚羟基定量地甲基化。

选择性甲基化异羟酸

除此之外,重氮甲烷可以选择性地甲基化异羟肟酸,当R为脂肪基时,甲基化发生在含氧原子的位置;当R为芳香基时,NH和OH是竞争性的亲核位点。在一定的条件下,以烯醇形式存在的酰胺与重氮甲烷反应时可以形成N,O-二甲基化化合物。

生成CH2卡宾

重氮甲烷还可以在光的作用下分解生成亚甲基卡宾 .

注意事项

危险性概述

健康危害:吸入对呼吸道有强烈刺激作用,对中枢神经系统有抑制作用。急性中毒出现剧烈刺激性咳嗽、呼吸困难、胸痛。伴有疲乏无力、呕吐、冷汗、脉快而弱等症状。严重者发生肺炎肺水肿、休克、昏迷,甚至死亡。

燃爆危险:该品属爆炸品,可燃,高毒,具强刺激性。

急救措施

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

消防措施

有害燃烧产物:一氧化碳二氧化碳氮气

灭火方法:遇大火,消防人员须在有防护掩蔽处操作。

灭火剂:雾状水、干粉、二氧化碳。

泄漏应急处理

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。避免与毛玻璃表面接触。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释。如有可能,将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

操作处置与储存

操作注意事项:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿防静电工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存注意事项:储存于阴凉、干燥、通风的专用爆炸品库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装必须密封,切勿受潮。应与氧化剂、活性金属粉末、食用化学品分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。禁止震动、撞击和摩擦。

参考资料

Diazomethane.PubChem.2024-11-27

重氮甲烷.chemicalbook.2013-06-20

性质、用途及制备——化工词典.www.chemyq.com.2019-07-05

重氮甲烷.物竞化学品数据库.2013-06-20