13.13 : Acides carboxyliques en esters méthyliques : alkylation à l'aide de diazométhane

Les acides carboxyliques réagissent avec le diazométhane dans un solvant éther via une alkylation au niveau de l'atome d'oxygène du carboxylate pour donner des esters méthyliques de l'acide correspondant avec d'excellents rendements.

Le diazométhane est un gaz jaune ayant un point d'ébullition de −23 °C. Il est commodément préparé par l'action d'une base sur la N-méthyl-N-nitrosourée ou le N-méthyl-N-nitrosotoluènesulfonamide.

Le mécanisme d'estérification implique la protonation du diazométhane par l'acide carboxylique pour produire un sel carboxylate et un cation méthyldiazonium. Le cation méthyldiazonium est très instable en raison de la présence de N≡N, qui fonctionne comme un excellent groupe partant.

Dans l'étape finale d'alkylation, une attaque S_N2 sur l'ion méthyldiazonium par l'anion carboxylate produit un ester méthylique, ainsi que l'élimination du gaz N₂.

Cependant, le diazométhane est un gaz potentiellement explosif et nécessite des précautions lors de sa manipulation et de son stockage. Il subit une détonation spontanée au contact de surfaces rugueuses ou rayées. Par conséquent, la verrerie polie à la flamme et un écran anti-souffle sont souvent recommandés dans les réactions impliquant du diazométhane. De plus, le diazométhane est hautement toxique et cancérigène.

Le diazométhane se décompose en présence de chaleur ou de lumière pour générer des carbènes et éliminer l'azote.