【合成经验】屡试不爽！实验室制备少量重氮甲烷方法，很安全！

重氮甲烷是一种活性极强的物质，通常从更稳定的前体化合物【常用的有三种：N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺（Diazald），N-甲基-N-亚硝基脲(NMU)和 1-甲基‐3‐硝基‐1‐亚硝基胍 (MNNG）】中释放出来。虽然它在温和的条件下可以进行各种反应，如作为甲基化剂，进行1,3-偶极环加成反应或作为卡宾前体制备环丙烷类化合物，但由于其爆炸性、毒性和致癌性在实验室中一般尽量避免使用。另外一个影响其使用的因素就是其制备和处理操作及其严格，必须仔细遵循特定的操作程序。此外，由于有报道称重氮甲烷与磨砂玻璃接触会发生爆炸，因此整个制备，处理及反应过程要避免使用磨砂玻璃的仪器。此外，与某些金属离子接触也会引起爆炸。因此，金属盐如氯化钙、硫酸钠或硫酸镁不得用于干燥重氮甲烷溶液，推荐的干燥剂是氢氧化钾。强光也能引发爆炸。该试剂通常在使用前立即生成后使用，不要长时间储存。

在实际工作中，势必会遇到不可避免使用重氮甲烷的情况。最常用的制备重氮甲烷的前体化合物是N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺（Diazald），小编曾介绍过利用Diazald制备重氮甲烷的文章【】，但是此方法需要蒸馏才能得到重氮甲烷溶液，这就需要特殊的蒸馏装置，如果是做相对较大规模的反应，此方法相对高效。但是如果只是在实验室中做相对叫小规模的毫克级的反应，专门买一个下图的复杂蒸馏装置，就有点高射炮打蚊子了。

其实有一种适合小量制备重氮甲烷的方法，那就是最初合成重氮甲烷的方法是使用N-甲基-N-亚硝基脲 (NMU)【von Pechman, A. Ber. Dtsch. Chem. Ges./Chem. Ber. 1894, 27, 1888；Arndt, F. Org. Synth., Coll. Vol. 1943, 2, 165】，此方法至今仍在频繁使用。该试剂的一个优点是，重氮甲烷溶液的制备无需蒸馏, 只需要简单的分液及干燥操作就可以得到重氮甲烷乙醚溶液，从而避免了其他重氮甲烷制备中最危险的蒸馏操作。

制备操作

A 0.6 M stock solution of diazomethane in Et2O was prepared by treating a solution of N-nitroso-N-methylurea (1.0 M in Et2O) with an aqueous KOH solution (40%, 5 equiv) at 5 °C for 15 min. The ethereal diazomethane phase was removed, dried on KOH pellets and used directly. The diazomethane solution was titrated by adding a known volume of this diazomethane solution to a know excess of benzoic acid. The residual acid was back-titrated with NaOH (0.5 M). The usual yields were 60 to 70%.

【Chemistry - A European Journal (2009), 15(12), 2923-2931】

操作要点：反应瓶最好避光，反应过程中建议关闭通风橱顶灯，光照可能诱发重氮甲烷分解。直接在冰浴下进行，小编操作发现原料NMU在乙醚中溶解度较差，实际操作如下：先将KOH水溶液在冰浴下冷却，加入所需体积的乙醚，冷却至0℃，分批缓慢加入原料NMU，冰浴下搅拌15分钟左右。重氮甲烷乙醚溶液是明显黄色，黄色越明显重氮甲烷浓度越高，如果颜色较浅或无色，反应失败。反应完毕，用滴管小心吸出乙醚层，用片状KOH干燥后备用。小编原料量最大投到1g规模，更大量的规模不能保证安全，请谨慎操作，如果需要的量比较大，可以用上面的蒸馏装置制备，或者分锅制备。

反应机理

相关反应

羧酸经过重氮甲烷处理得到多一个碳的同系物的反应。

重氮化合物和烯烃区域选择性的进行1,3-偶极环加成反应关环得到吡唑啉或吡唑的反应。

催化下，重氮甲烷原位生成卡宾，制备环丙烷。

【Bioorganic & Medicinal Chemistry (2019), 27(19), 115032】