Hidruro de sodio [7646-69-7]

hidruro de sodio es el compuesto químico con la fórmula empírica NaH. Este hidruro de metal alcalino se utiliza principalmente como base fuerte pero combustible en síntesis orgánica. El NaH es representativo de los hidruros salinos, lo que significa que es un hidruro similar a una sal, compuesto de Na ⁺ y H ⁻ iones, a diferencia de los hidruros más moleculares, como el borano, el metano, el amoníaco y el agua. Es un material iónico insoluble en disolventes orgánicos (aunque soluble en Na fundido), en consonancia con el hecho de que H ⁻ permanece un anión desconocido en solución. Debido a la insolubilidad del NaH, todas las reacciones que involucran NaH ocurren en la superficie del sólido.

Aplicaciones en síntesis orgánica

Como base fuerte

NaH es una base de amplio alcance y utilidad en la química orgánica. Como superbase, es capaz de desprotonar una gama de ácidos de Brønsted incluso débiles para dar los derivados de sodio correspondientes. Los sustratos "fáciles" típicos contienen enlaces OH, NH, SH, incluidos alcoholes, fenoles, pirazoles y tioles.

El NaH desprotona notablemente los ácidos carbonados (es decir, los enlaces CH) como los 1,3-dicarbonilos, como los ésteres malónicos. Los derivados de sodio resultantes pueden alquilarse. El NaH se usa ampliamente para promover reacciones de condensación de compuestos carbonílicos a través de la condensación de Dieckmann, la condensación de Stobbe, la condensación de Darzens y la condensación de Claisen. Otros ácidos carbonados susceptibles a la desprotonación por NaH incluyen las sales de sulfonio y el DMSO. El NaH se utiliza para fabricar iluros de azufre, que a su vez se utilizan para convertir cetonas en epóxidos, como en la reacción de Johnson-Corey-Chaykovsky.

Como agente reductor

El NaH reduce ciertos compuestos del grupo principal, pero la reactividad análoga es muy rara en la química orgánica ( vea abajo ). ^[11] En particular, el trifluoruro de boro reacciona para dar diborano y fluoruro de sodio.:

6 NaH + 2 BF ₃ → B ₂ H ₆ + 6 NaF

Los enlaces Si-Si y SS en disilanos y disulfuros también se reducen.

Se pueden efectuar una serie de reacciones de reducción, incluida la hidrodecianación de nitrilos terciarios, la reducción de iminas a aminas y de amidas a aldehídos, mediante un reactivo compuesto de hidruro de sodio y un yoduro de metal alcalino (NaH:MI, M = Li, Na).

almacenamiento de hidrógeno

Aunque no es comercialmente significativo, se ha propuesto el hidruro de sodio para el almacenamiento de hidrógeno para su uso en vehículos de pilas de combustible. En una implementación experimental, se trituran pellets de plástico que contienen NaH en presencia de agua para liberar el hidrógeno. Un desafío con esta tecnología es la regeneración de NaH a partir del NaOH.

Consideraciones prácticas

El hidruro de sodio se vende generalmente como una mezcla de 60% de hidruro de sodio (p/p) en aceite mineral. Esta dispersión es más segura de manipular y pesar que el NaH puro. El compuesto se utiliza a menudo en esta forma, pero el sólido gris puro se puede preparar enjuagando el aceite con pentano o THF, teniendo cuidado porque los lavados contendrán trazas de NaH que pueden encenderse en el aire. Las reacciones que involucran NaH requieren técnicas sin aire. Normalmente, el NaH se utiliza como suspensión en THF, un disolvente que resiste la desprotonación pero solvata muchos compuestos organosódicos.

Seguridad

El NaH puede encenderse en el aire, especialmente al entrar en contacto con agua, liberando hidrógeno, que también es inflamable. La hidrólisis convierte el NaH en hidróxido de sodio (NaOH), una base cáustica. En la práctica, la mayor parte del hidruro de sodio se dispensa como una dispersión en aceite, que puede manipularse con seguridad en el aire.