Ácidos Carboxílicos em Ésteres Metílicos: Alquilação usando Diazometano

Os ácidos carboxílicos, após tratamento com diazometano, sofrem alquilação para produzir ésteres metílicos.

O diazometano, um gás de cor amarela gerado a partir de precursores como N-metil-N-nitrosoureia e uma base, é um híbrido de ressonância de três estruturas dipolares.

Mecanicamente, o diazometano é protonado pelo ácido carboxílico para gerar um ânion carboxilato e um cátion metildiazônio.

O cátion metildiazônio é uma espécie extremamente instável que contém dinitrogênio - um excelente grupo de saída.

Em seguida, o ânion carboxilato nucleofílico ataca o cátion metildiazônio por meio de um mecanismo S_N2 para produzir ésteres metílicos com a liberação simultânea de gás nitrogênio.

Observe que a esterificação ocorre através do oxigênio carboxilato nucleofílico do ácido carboxílico. Em contraste, a esterificação de Fischer catalisada por ácido envolve um carbono carbonílico eletrofílico que eventualmente reage com o grupo alcoxi nucleofílico do álcool.

Uma das aplicações da alquilação por diazometano é detectar cocaína em uma amostra de urina. Aqui, a benzoilecgonina – um metabólito urinário da cocaína, é convertida em um éster metílico mais adequado para ser detectado por análise de espectrometria de massa.