Methylen

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Strukturformel
Strukturformeln von Methylen
Strukturformel als Singulett-Carben (links) und als Triplett-Carben (ein Diradikal, rechts)
Allgemeines
Name Methylen
Andere Namen
  • Methyliden
  • Carben
Summenformel CH2
CAS-Nummer 2465-56-7
PubChem 123164
Eigenschaften
Molare Masse 14,03 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Methylen ist das einfachste organische Carben.[2] Es ist der Grundbaustein für die Methylengruppe.

Struktur[Bearbeiten]

Bindungswinkel im Singulett-Zustand (links) und im Triplett-Grundzustand (rechts).

Methylen ist gewinkelt aufgebaut und besitzt im Triplett-Grundzustand einen H,C,H-Bindungswinkel von 136°,[3] nach einer anderen Quelle[4] sind es 135°.

Singulett-Methylen ist energiereicher als Triplett-Carben. Als H,C,H-Bindungswinkel wird 103°[3] oder 105°[4] angegeben.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Methylen lässt sich durch photochemische Spaltung von Diazomethan unter Bildung von Stickstoff darstellen.[5]

\mathrm{CH_2N_2 \ \xrightarrow{\mathit{h}\nu} \ :\!\!CH_2 + N_2}

Dabei entsteht genau betrachtet Singulett-Methylen.[6] Wenn man die photochemische Spaltung von Diazomethan in Gegenwart eines Sensibilisators (z. B. Benzophenon) durchführt, entsteht jedoch Triplett-Methylen.[6] Weiterhin kann die Verbindung durch die Umsetzung von Diiodmethan mit einer Zn/Cu-Legierung in einer Simmons-Smith-Reaktion erzeugt werden.[7]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Methylen besitzt einen Triplett-Grundzustand und ist darum paramagnetisch. Es kann somit wie molekularer Sauerstoff als Diradikal betrachtet werden. Methylen ist als reaktive Zwischenstufe unter besonderen Bedingungen stabil (z. B. unter hoher Verdünnung in Inertgas),[8] aber auf Grund des Elektronensextettes kurzlebig und sehr reaktiv (Elektronenmangelverbindung). Vor allem Additionsreaktionen sind sehr schnell und exotherm. Methylen reagiert mit sich selbst und tendiert bei ausreichenden Konzentrationen dazu, sich zu Ethen zu dimerisieren.[9]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  2. Hoffmann, Roald (2005). Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes. Oxford. S. 7. ISBN 0-19853093-5.
  3. a b Jerry March: Advanced Organic Chemistry, 3. Auflage, John Wiley & Sons, New York, 1985, S. 172, ISBN 0-471-88841-9.
  4. a b Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen, Spektrum Akademischer Verlag, 3. korrigierte Auflage, 2007, S. 115, ISBN 978-3-8274-1579-0.
  5. Szántay Csaba: Elméleti szerves kémia. Műegyetemi Kiadó, Budapest 1996, S. 287, ISBN 963-420-501-1.
  6. a b Joachim Buddrus: Grundlagen der Organischen Chemie, 4. Auflage, de Gruyter Verlag, Berlin, 2011, S. 178−179, ISBN 978-3-11-024894-4.
  7. Carbene. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 17. April 2013.
  8. Curt Wentrup: Reaktive Zwischenstufen I: Radikale, Carbene, Nitrenen, gespannte Ringe. Thieme, Stuttgart, 1979, Seiten 138–204. ISBN 3-13-560101-3.
  9. Lazár, Milan: Free radicals in chemistry and biology. CRC Press, Boca Raton 1989, ISBN 0-8493-5387-4.

Literatur[Bearbeiten]