Hydrure de sodium [7646-69-7]

Hydrure de sodium est le composé chimique de formule empirique NaH. Cet hydrure de métal alcalin est principalement utilisé comme base forte mais combustible dans la synthèse organique. NaH est représentatif des hydrures salins, ce qui signifie qu&39;il s&39;agit d&39;un hydrure de type sel, composé de Na ⁺ et H ⁻ ions, contrairement aux hydrures plus moléculaires tels que le borane, le méthane, l&39;ammoniac et l&39;eau. Il s&39;agit d&39;un matériau ionique insoluble dans les solvants organiques (bien que soluble dans le Na fondu), ce qui est cohérent avec le fait que H ⁻ reste un anion inconnu en solution. En raison de l’insolubilité du NaH, toutes les réactions impliquant le NaH se produisent à la surface du solide.

Applications en synthèse organique

En tant que base solide

NaH est une base de grande portée et d&39;utilité en chimie organique. En tant que superbase, elle est capable de déprotoner une gamme d&39;acides de Brønsted même faibles pour donner les dérivés de sodium correspondants. Les substrats « faciles » typiques contiennent des liaisons OH, NH, SH, notamment des alcools, des phénols, des pyrazoles et des thiols.

NaH déprotone notamment les acides carbonés (c&39;est-à-dire les liaisons CH) tels que les 1,3-dicarbonyles tels que les esters maloniques. Les dérivés de sodium résultants peuvent être alkylés. NaH est largement utilisé pour favoriser les réactions de condensation des composés carbonylés via la condensation de Dieckmann, la condensation de Stobbe, la condensation de Darzens et la condensation de Claisen. D&39;autres acides carbonés susceptibles d&39;être déprotonés par NaH comprennent les sels de sulfonium et le DMSO. Le NaH est utilisé pour fabriquer des ylures de soufre, qui à leur tour sont utilisés pour convertir les cétones en époxydes, comme dans la réaction de Johnson-Corey-Chaykovsky.

En tant qu&39;agent réducteur

NaH réduit certains composés du groupe principal, mais une réactivité analogue est très rare en chimie organique ( voir ci-dessous ). ^[11] Notamment, le trifluorure de bore réagit pour donner du diborane et du fluorure de sodium:

6 NaH + 2 BF ₃ → B ₂ H ₆ + 6 NaF

Les liaisons Si-Si et SS dans les disilanes et les disulfures sont également réduites.

Une série de réactions de réduction, y compris l&39;hydrodécyanation des nitriles tertiaires, la réduction des imines en amines et des amides en aldéhydes, peuvent être effectuées par un réactif composite composé d&39;hydrure de sodium et d&39;un iodure de métal alcalin (NaH:MI, M = Li, Na).

Stockage d&39;hydrogène

Bien que n&39;étant pas commercialement significatif, l&39;hydrure de sodium a été proposé pour le stockage de l&39;hydrogène destiné à être utilisé dans les véhicules à pile à combustible. Dans une mise en œuvre expérimentale, des granulés de plastique contenant du NaH sont broyés en présence d’eau pour libérer l’hydrogène. L’un des défis de cette technologie est la régénération du NaH à partir du NaOH.

Considérations pratiques

L&39;hydrure de sodium est généralement vendu sous la forme d&39;un mélange de 60 % d&39;hydrure de sodium (p/p) dans de l&39;huile minérale. Une telle dispersion est plus sûre à manipuler et à peser que le NaH pur. Le composé est souvent utilisé sous cette forme, mais le solide gris pur peut être préparé en rinçant l&39;huile avec du pentane ou du THF, en faisant attention car les lavages contiendront des traces de NaH qui peuvent s&39;enflammer à l&39;air. Les réactions impliquant NaH nécessitent des techniques sans air. Le NaH est généralement utilisé sous forme de suspension dans le THF, un solvant qui résiste à la déprotonation mais solvate de nombreux composés organosodiques.

Sécurité

Le NaH peut s&39;enflammer dans l&39;air, notamment au contact de l&39;eau, pour libérer de l&39;hydrogène, qui est également inflammable. L&39;hydrolyse transforme NaH en hydroxyde de sodium (NaOH), une base caustique. En pratique, la plupart de l’hydrure de sodium est distribué sous forme de dispersion dans l’huile, qui peut être manipulée en toute sécurité dans l’air.