Idruro di sodio [7646-69-7]

 
L'idruro di sodio  è il composto chimico di formula empirica NaH. Questo idruro di metallo alcalino è usato principalmente come base forte ma combustibile nella sintesi organica. NaH è rappresentativo degli idruri salini, cioè è un idruro salino, composto    da ioni Na+ e H−, in contrasto con gli idruri più molecolari come borano, metano, ammoniaca e acqua. Si tratta di un materiale ionico insolubile in solventi organici (sebbene solubile in Na fuso), in accordo con il fatto che H ⁻  rimane un anione sconosciuto in soluzione. A causa dell'insolubilità di NaH, tutte le reazioni che coinvolgono NaH si verificano sulla superficie del solido.

Applicazioni nella sintesi organica

Come base forte

Il NaH è una base di ampio campo e utilità nella chimica organica. Come superbase, è in grado di deprotonare una gamma di acidi Brønsted anche deboli per dare i corrispondenti derivati del sodio. Substrati "Easy" tipici contengono legami o-H, N-H, S-H, inclusi alcoli, fenoli, pirazoli, e tioli.

NaH deprotonizza in modo particolare acidi di carbonio (cioè, legami C-H) come 1,3-dicarbonili come esteri malonici. I derivati di sodio risultanti possono essere alchilati. NaH è ampiamente usato per promuovere reazioni di condensazione di composti carbonilici attraverso la condensazione di Dieckmann, la condensazione di Stobbe, la condensazione di Darzens e la condensazione di Claisen. Altri acidi di carbonio suscettibili alla deprotonazione da parte di NaH includono sali di solfonio e DMSO. NaH viene usato per produrre gli ilidi di zolfo, che a loro volta vengono usati per convertire i chetoni in epossidi, come nella reazione Johnson-Corey-Chaykovsky.

Come agente riducente

Il NaH riduce alcuni composti del gruppo principale, ma una reattività analoga è molto rara nella chimica organica ( vedi sotto ) ^.[11]  in particolare il trifluoruro di boro reagisce per dare il diborano e il fluoruro di sodio:

6 NaH + 2 BF3  → B2H6  + 6 NaF

Si riducono anche i legami si-si e S-S in disilani e disolfuri.

Una serie di reazioni di riduzione, che includono l'idrodecianazione di nitrili terziari, la riduzione di immine in ammine, e ammidi in aldeidi, possono essere effettuate mediante un reagente composito composto da idruro di sodio e uno ioduro di metallo alcalino (NaH:MI, M = li, Na).

Stoccaggio di idrogeno

Sebbene non sia stato proposto idruro di sodio commercialmente significativo per lo stoccaggio di idrogeno per l'uso in veicoli a celle a combustibile. In una realizzazione sperimentale, i pellet di plastica contenenti NaH vengono frantumati in presenza di acqua per rilasciare l'idrogeno. Una sfida con questa tecnologia è la rigenerazione di NaH dal NaOH.

Considerazioni pratiche

L'idruro di sodio viene venduto solitamente come una miscela di idruro di sodio al 60% (p/p) in olio minerale. Tale dispersione è più sicura da maneggiare e pesare rispetto al NaH puro. Il composto viene spesso utilizzato in questa forma ma il solido grigio puro può essere preparato sciacquando l'olio con pentano o THF, con cura che i lavaggi conterranno tracce di NaH che possono incendiarsi nell'aria. Le reazioni che coinvolgono NaH richiedono tecniche prive di aria. Tipicamente NaH viene usato come sospensione in THF, un solvente che resiste alla deprotonazione ma solvatizza molti composti organosodici.

Sicurezza

Il NaH può incendiarsi nell'aria, specialmente a contatto con l'acqua per rilasciare idrogeno, che è anche infiammabile. L'idrolisi converte NaH in idrossido di sodio (NaOH) , una base caustica. In pratica, la maggior parte dell'idruro di sodio viene erogata come dispersione in olio, che può essere maneggiata in modo sicuro in aria.