Hidruro de sodio [7646-69-7]

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

Aplicaciones en síntesis orgánica

Como una base fuerte

Nah es una base de amplio alcance y utilidad en química orgánica.como superbase, es capaz de desprotonar una gama de ácidos Brønsted incluso débiles para dar los derivados de sodio correspondientes. Los sustratos "fáciles" típicos contienen enlaces o-H, N-H, S-H, incluidos alcoholes, fenoles, pirazoles y tioles.

Nah desprotonate notablemente los ácidos de carbono (es decir, los enlaces C-H) como 1,3-dicarbonils como los ésteres malónicos. Los derivados de sodio resultantes pueden alquilarse. Nah es ampliamente utilizado para promover reacciones de condensación de compuestos carbonilo a través de la condensación Dieckmann, condensación Stobbe, condensación Darzens, y la condensación Claisen. Otros ácidos de carbono susceptibles a la desprotonación por Nah incluyen sales de sulfonio y DMSO. Nah se usa para hacer ylides de azufre, que a su vez se usan para convertir cetonas en epoxidas, como en la reacción de Johnson-Corey-Chaykovsky.

Como agente reductor

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

6 Nah + 2 BF3 → B2H6 + 6 Naf

Los enlaces si-Si y S-S en disilanos y disulfides también se reducen.

Una serie de reacciones de reducción, incluyendo la hidrocyanación de nitriles terciarios, la reducción de iminas a aminas, y amidas a aldehídos, pueden ser afectadas por un reactivo compuesto compuesto de hidruro de sodio y un yoduro de metal alcalino (Nah:MI, M = Li, Na).

Almacenamiento de hidrógeno

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

Consideraciones prácticas

El hidruro de sodio se vende generalmente como una mezcla de hidruro de sodio al 60% (p/p) en aceite mineral. Tal dispersión es más segura de manejar y pesar que Nah puro. El compuesto se utiliza a menudo en esta forma, pero el sólido gris puro puede prepararse enjuagando el aceite con pentano o THF, con cuidado porque los lavados contendrán rastros de Nah que pueden inflamarse en el aire. Las reacciones que involucran a Nah requieren técnicas sin aire. Normalmente Nah se utiliza como suspensión en THF, un disolvente que resiste la desprotonación pero que resuelve muchos compuestos organosodio.

Seguridad

Nah puede inflamarse en el aire, especialmente al entrar en contacto con el agua para liberar hidrógeno, que también es inflamable. La hidrólisis convierte a Nah en hidróxido de sodio (NaOH), una base cáustica. En la práctica, la mayoría del hidruro de sodio se dispensa como una dispersión en el aceite, que puede manejarse con seguridad en el aire.