Hidreto de sódio [7646-69-7]

Hidreto de sódio é o composto químico com fórmula empírica NaH. Este hidreto de metal alcalino é usado principalmente como uma base forte, porém combustível, em síntese orgânica. NaH é representativo dos hidretos salinos, o que significa que é um hidreto semelhante ao sal, composto de Na ⁺ e H ⁻ íons, em contraste com os hidretos mais moleculares, como borano, metano, amônia e água. É um material iônico insolúvel em solventes orgânicos (embora solúvel em Na fundido), consistente com o fato de que H ⁻ permanece um ânion desconhecido em solução. Devido à insolubilidade do NaH, todas as reações envolvendo NaH ocorrem na superfície do sólido.

Aplicações em síntese orgânica

Como uma base forte

NaH é uma base de amplo escopo e utilidade em química orgânica. Como uma superbase, é capaz de desprotonar uma variedade de ácidos de Brønsted até mesmo fracos para dar os derivados de sódio correspondentes. Substratos "fáceis" típicos contêm ligações OH, NH, SH, incluindo álcoois, fenóis, pirazóis e tiois.

NaH desprotona notavelmente ácidos de carbono (isto é, ligações CH), como 1,3-dicarbonilas, como ésteres malônicos. Os derivados de sódio resultantes podem ser alquilados. NaH é amplamente utilizado para promover reações de condensação de compostos carbonílicos por meio da condensação de Dieckmann, condensação de Stobbe, condensação de Darzens e condensação de Claisen. Outros ácidos de carbono suscetíveis à desprotonação por NaH incluem sais de sulfônio e DMSO. NaH é usado para produzir iletos de enxofre, que por sua vez são usados ​​para converter cetonas em epóxidos, como na reação de Johnson-Corey-Chaykovsky.

Como agente redutor

NaH reduz certos compostos do grupo principal, mas a reatividade análoga é muito rara em química orgânica ( Veja abaixo ). ^[11] Notavelmente, o trifluoreto de boro reage para dar diborano e fluoreto de sódio:

6 NaH + 2 BF ₃ → B ₂ H ₆ + 6 NaF

As ligações Si-Si e SS em disilanos e dissulfetos também são reduzidas.

Uma série de reações de redução, incluindo a hidrodecianação de nitrilas terciárias, redução de iminas em aminas e amidas em aldeídos, pode ser efetuada por um reagente composto de hidreto de sódio e um iodeto de metal alcalino (NaH:MI, M = Li, Na).

Armazenamento de hidrogênio

Embora não seja comercialmente significativo, o hidreto de sódio foi proposto para armazenamento de hidrogênio para uso em veículos com células de combustível. Em uma implementação experimental, pelotas de plástico contendo NaH são esmagadas na presença de água para liberar o hidrogênio. Um desafio dessa tecnologia é a regeneração de NaH a partir de NaOH.

Considerações práticas

O hidreto de sódio é vendido geralmente como uma mistura de 60% de hidreto de sódio (p/p) em óleo mineral. Essa dispersão é mais segura de manusear e pesar do que o NaH puro. O composto é frequentemente usado nessa forma, mas o sólido cinza puro pode ser preparado enxaguando o óleo com pentano ou THF, tomando cuidado porque as lavagens conterão traços de NaH que podem inflamar no ar. Reações envolvendo NaH requerem técnicas sem ar. Normalmente, o NaH é usado como uma suspensão em THF, um solvente que resiste à desprotonação, mas solvata muitos compostos organossódicos.

Segurança

O NaH pode inflamar no ar, especialmente em contato com água, liberando hidrogênio, que também é inflamável. A hidrólise converte NaH em hidróxido de sódio (NaOH), uma base cáustica. Na prática, a maior parte do hidreto de sódio é dispensada como uma dispersão em óleo, que pode ser manuseada com segurança no ar.