カルボン酸からメチルエステルへ: ジアゾメタンを使用したアルキル化

カルボン酸は、ジアゾメタンで処理すると、アルキル化を受けてメチルエステルを生成します。

ジアゾメタンは、N-メチル-N-ニトロソウレアなどの前駆体と塩基から生成される黄色のガスで、3つの双極子構造の共鳴ハイブリッドです。

機構的には、ジアゾメタンはカルボン酸によってプロトン化され、カルボン酸アニオンとメチルジアゾニウムカチオンが生成されます。

メチルジアゾニウムカチオンは、優れた脱離基である二窒素を持つ非常に不安定な種です。

次に、求核性カルボン酸アニオンは、S_N2メカニズムを介してメチルジアゾニウムカチオンを攻撃し、窒素ガスの同時放出を伴うメチルエステルを生成します。

エステル化は、カルボン酸の求核性カルボン酸酸素を介して進行することに注意してください。対照的に、酸触媒によるフィッシャーエステル化には、求電子カルボニル炭素が関与し、最終的にはアルコールの求核性アルコキシ基と反応します。

ジアゾメタンによるアルキル化の応用の一つは、尿サンプル中のコカインを検出することです。ここでは、コカインの尿中代謝物であるベンゾイルエクゴニンが、質量分析で検出されるより適切なメチルエステルに変換されます。