Quelltext der Seite Methylen

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel  = [[Datei:S-&t-Methylene Structural Formulae V.4.svg|140px|Strukturformeln von Methylen]]
| Strukturhinweis = Strukturformel als Singulett-Carben (links) und als Triplett-Carben (ein [[Radikale (Chemie)|Diradikal]], rechts)
| Suchfunktion    = CH2
| Andere Namen    = * Methyliden
* Carben
| Summenformel    = CH<sub>2</sub>
| CAS             = {{CASRN|2465-56-7}}
| EG-Nummer       = 
| ECHA-ID         = 
| PubChem         = 123164
| ChemSpider      = 
| Beschreibung    = 
| Molare Masse    = 14,03&nbsp;g·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat        = gasförmig
| Dichte          = 
| Schmelzpunkt    = 
| Siedepunkt      = 
| Dampfdruck      = 
| Löslichkeit     = 
| Quelle GHS-Kz   = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort  = 
| H               = {{H-Sätze|/}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|/}}
| P               = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P        = 
}}

'''Methylen''' ist das einfachste [[Organische Chemie|organische]] [[Carbene|Carben]].<ref>Roald Hoffmann: ''Molecular Orbitals of Transition Metal Complexes''. Oxford 2005, ISBN 0-19-853093-5, S.&nbsp;7.</ref> Es ist der Grundbaustein für die [[Methylengruppe]].

== Struktur ==
[[Datei:Methylene Angel V.2.svg|mini|links|Bindungswinkel im Singulett-Zustand (links) und im Triplett-Grundzustand (rechts)]]

Methylen ist gewinkelt aufgebaut und besitzt im [[Multiplizität|Triplett]]-Grundzustand einen H,C,H-[[Bindungswinkel]] von 134.037(45)°, bestimmt durch Mikrowellenspektroskopie und hochaufgelöste Infrarotspektroskopie.<ref name="JerryMarch">J. Vogt, [[Barbara Mez-Starck|B. Mez-Starck]], N. Vogt, W. Hutter: "MOGADOC – A Database for Gasphase Molecular Spectroscopy and Structure" J. Mol. Struct. '''485-486''' (1999) 249-254</ref> Singulett-Methylen ist energiereicher als Triplett-Carben. Als H,C,H-Bindungswinkel wird 103°<ref name="JerryMarch" /> oder 105°<ref name="Brueckner">[[Reinhard Brückner (Chemiker)|Reinhard Brückner]]: ''Reaktionsmechanismen'', Spektrum Akademischer Verlag, 3. korrigierte Auflage, 2007, ISBN 978-3-8274-1579-0, S. 115.</ref> angegeben.{{Absatz|links}}

== Gewinnung und Darstellung ==
Methylen lässt sich durch [[Photochemie|photochemische]] Spaltung von [[Diazomethan]] unter Bildung von [[Stickstoff]] darstellen.<ref>{{cite book|title=Elméleti szerves kémia|author=Szántay Csaba|pages=287|id=ISBN 963-420-501-1|edition=4., átdolgozott, bővített|publisher=Műegyetemi Kiadó|location=Budapest|year=1996}}</ref>

:<math>\mathrm{CH_2N_2 \ \xrightarrow{\mathit{h}\nu} \ :\!\!CH_2 + N_2}</math>

Dabei entsteht genau betrachtet ''[[Multiplizität|Singulett]]''-Methylen.<ref name="Buddrus178">Joachim Buddrus: ''Grundlagen der Organischen Chemie''. 4. Auflage, de Gruyter Verlag, Berlin 2011, ISBN 978-3-11-024894-4, S.&nbsp;178–179.</ref> Wenn man die photochemische Spaltung von Diazomethan in Gegenwart eines Sensibilisators (z.&nbsp;B. [[Benzophenon]]) durchführt, entsteht jedoch ''[[Multiplizität|Triplett]]''-Methylen.<ref name="Buddrus178"/>
Weiterhin kann die Verbindung durch die Umsetzung von Diiodmethan mit einer Zn/Cu-[[Legierung]] in einer [[Simmons-Smith-Reaktion]] erzeugt werden.<ref>{{RömppOnline|ID=RD-03-00400|Name=Carbene|Abruf=2013-04-17}}</ref>

Der Nachweis der Existenz von Methylen gelang zuerst spektroskopisch 1959 durch [[Gerhard Herzberg]], der es durch Blitzlichtphotolyse von Diazomethan herstellte.<ref>{{Literatur |Autor = G. Herzberg, J. Shoosmith |Titel = Spectrum and Structure of the Free Methylene Radical |Sammelwerk = [[Nature]] |Band = 183 |Datum = 1959-06 |Nummer = 4678 |Seiten = 1801–1802 |DOI= 10.1038/1831801a0}}</ref> Vorhergesagt wurde dessen Existenz schon von J.&nbsp;U. Nef in Chicago 1897.

== Eigenschaften ==
Methylen besitzt einen [[Triplett (Quantenmechanik)|Triplett]]-Grundzustand und ist darum [[paramagnetisch]]. Es kann somit wie molekularer [[Sauerstoff]] als [[Radikale (Chemie)|Diradikal]] betrachtet werden. Methylen ist als [[reaktive Zwischenstufe]] unter besonderen Bedingungen stabil (z.&nbsp;B. unter hoher Verdünnung in [[Inertgas]]),<ref name="wentrup">Curt Wentrup: ''Reaktive Zwischenstufen I: Radikale, Carbene, Nitrenen, gespannte Ringe''. Thieme, Stuttgart 1979, ISBN 3-13-560101-3, S. 138–204.</ref> 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.<ref name="ISBN 0-8493-5387-4">{{cite book |author=Milan Lazár|title=Free radicals in chemistry and biology |publisher=CRC Press |location=Boca Raton |year=1989 |pages= |isbn=0-8493-5387-4 |doi= |accessdate=}}</ref>

== Literatur ==
* I. Shavitt: ''Geometry and singlet-triplet energy gap in methylene: a critical review of experimental and theoretical determinations.'' In: ''[[Tetrahedron]].'' 41, 1985, S.&nbsp;1531–1542, [[doi:10.1016/S0040-4020(01)96393-8]].

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kohlenwasserstoff]]
[[Kategorie:Radikal (Chemie)]]