Cesko.wiki Hydrid sodný
Author
Albert FloresHydrid sodný je anorganická sloučenina vodíku a sodíku s empirickým vzorcem NaH. Používá se především jako silná zásada v organické syntéze. NaH patří mezi solné (iontové) hydridy, je složen z iontů Na+ a H−; mezi molekulárnější hydridy patří boran, methan, amoniak nebo voda. Hydrid sodný není rozpustný v organických rozpouštědlech (rozpouští se však v roztaveném sodíku), což je konzistentní s tím, že iont H− zatím není v roztoku znám. Vzhledem k této nerozpustnosti probíhají všechny reakce na povrchu tuhé látky.
Vlastnosti a struktura
NaH vzniká přímou reakcí vodíku a kapalného sodíku. Čistý hydrid sodný je bezbarvý, běžné vzorky bývají šedé.
Hydrid sodný, podobně jako hydridy ostatních alkalických kovů (LiH, KH, RbH a CsH), má krystalovou strukturu jako chlorid sodný. Každý iont Na+ je obklopen šesti centry H− v osmistěnné geometrii. +more Iontové poloměry, souzeno podle vzdáleností Na-H a Na-F, iontů H− (146 pm v NaH) a F− (133 pm) jsou srovnatelné.
Použití v organické syntéze
Jako silná zásada
NaH je zásada se širokým spektrem použití v organické chemii. Je schopen deprotonovat velkou škálu (i slabých) Brønstedových kyselin na příslušné sodné deriváty. +more Typické „snadné“ substráty obsahují vazby O-H, N-H či S-H; sem patří například alkoholy, fenoly, pyrazoly a thioly.
Nejvýznamnějším použitím NaH je deprotonace uhlíkatých kyselin, například 1,3-dikarbonylu a analogů, kupříkladu esterů kyseliny malonové. Výsledné sodné deriváty lze alkylovat. +more NaH se široce využívá pro kondenzační reakce karbonylových sloučenin pomocí Dieckmannovy, Stobbeovy, Darzensovy a Claisenovy kondenzace. Mezi další uhlíkaté kyseliny náchylné na deprotonaci pomocí NaH patří sulfoniové soli a dimethylsulfoxid. NaH se používá k přípravě ylidů síry, které se zase používají ke konverzi ketonů na epoxidy.
Jako redukční činidlo
NaH redukuje některé sloučeniny hlavní skupiny, ovšem analogická reaktivita v organické chemii není známa. Fluorid boritý s NaH reaguje za vzniku diboranu a fluoridu sodného:
:6 NaH + 2 BF3 → B2H6 + 6 NaF
Redukuje také vazby Si-Si v disilanech a S-S v disulfidech.
Vysoušedlo
Protože rychle a nezvratně reaguje s vodou, používá se NaH k vysoušení některých organických rozpouštědel. Častější je však použití jiných sloučenin, například hydridu vápenatého.
Ukládání vodíku
Hydrid sodný byl navržen pro použití k ukládání vodíku pro palivové články ve vozidlech. Hydrid by byl uložen v plastických peletách, které by se v přítomnosti vody drtily, čímž by se uvolňoval vodík.
Nakládání s hydridem sodným
Hydrid sodný je prodáván mnoha dodavateli obvykle jako směs 60 % NaH v minerálním oleji. S takovou směsí se bezpečněji zachází a snadněji se váží. +more Čistý bílý NaH se získá vypláchnutím oleje pentanem nebo tetrahydrofuranem (THF); je třeba opatrnosti, protože oplachová kapalina obsahuje stopy NaH, které se mohou na vzduchu vznítit. Reakce s NaH vyžadují inertní atmosféru, například dusíkovou nebo argonovou. Typicky se používá suspenze NaH v THF, protože jde o látku odolávající deprotonaci, ovšem rozpouštějící většinu organosodných sloučenin.
Bezpečnost
NaH se může na vzduchu vznítit, zvlášť při kontaktu s vodou, kdy se uvolňuje (rovněž hořlavý) vodík. Hydrolýzou vzniká žíravý hydroxid sodný. +more Proto se také (viz výše) hydrid sodný uchovává v oleji.