水素すいそ化かナトリウム

水素すいそ化かナトリウム
識別しきべつ情報じょうほう
CAS登録とうろく番号ばんごう	7646-69-7
特性とくせい
化学かがく式しき	NaH
モル質量しつりょう	23.99 g/mol
外観がいかん	無色むしょく - 灰色はいいろの固体こたい
密度みつど	1.396 g/cm3, 固体こたい 1.36 g/cm3
融点ゆうてん	632℃,106bar
水みずへの溶解ようかい度ど	水みずと反応はんのう
構造こうぞう
結晶けっしょう構造こうぞう	立方りっぽう晶あきら（塩化えんかナトリウム型がた）
熱ねつ化学かがく
標準ひょうじゅん生成せいせい熱ねつ ΔでるたfHo	−56.275 kJ mol−1
標準ひょうじゅんモルエントロピー So	40.016 J mol−1K−1
標準ひょうじゅん定圧ていあつモル比熱ひねつ, Cpo	36.401 J mol−1K−1
危険きけん性せい
安全あんぜんデータシート(外部がいぶリンク)	External MSDS
EU分類ぶんるい	強つよい可燃かねん性せい (F)
NFPA 704	3 3 2
Rフレーズ	R15
Sフレーズ	(S2), S7/8, S24/25, S43
関連かんれんする物質ぶっしつ
その他たの陽ひイオン	水素すいそ化かリチウム;水素すいそ化かカリウム
関連かんれん物質ぶっしつ	水素すいそ化かホウ素ほうそナトリウム
	特記とっきなき場合ばあい、データは常温じょうおん (25 °C)・常つね圧あつ (100 kPa) におけるものである。

水素すいそ化かナトリウム（すいそか—、sodium hydride）は化学かがく式しき NaH で表あらわされるナトリウムの水素すいそ化物ばけものである。有機ゆうき合成ごうせいにおいて強つよ塩基えんきとして用もちいられる^[4]。純粋じゅんすいなものは白色はくしょくだが、市販しはん品ひんは灰色はいいろである。

構造こうぞうと特徴とくちょう

他たのアルカリ金属きんぞくの水素すいそ化物ばけものと同おなじく固体こたいはイオン結合けつごう性せいが強つよく、結晶けっしょう構造こうぞうは塩化えんかナトリウム型がた構造こうぞうである。結晶けっしょう格子こうし中ちゅうで ${\ce {Na^+}}$ は6個この ${\ce {H^-}}$ に囲かこまれた八はち面体めんてい型がたの構造こうぞうをとっている。NaH 中ちゅうの ${\ce {H^-}}$ のイオン半径はんけいは146pm と見積みつもられている^[5]。これは ${\ce {F^-}}$ のイオン半径はんけい 133pm に近ちかい。

多おおくの試薬しやく会社かいしゃから、60% のオイルディスパージョン（鉱油こうゆ混合こんごう物ぶつ）の形かたちで販売はんばいされている。このようなディスパージョンは純粋じゅんすいな固体こたいよりも取とり扱あつかいが安全あんぜんである。ヘキサンなどで鉱油こうゆを洗あらい流ながしてから使用しようすることもある。

インバース水素すいそ化かナトリウム

インバース水素すいそ化かナトリウムと呼よばれる化合かごう物ぶつは、 ${\ce {Na^-}}$ と ${\ce {H^+}}$ によって構成こうせいされている。 ${\ce {Na^-}}$ はアルカリドの一ひとつで、この化合かごう物ぶつは通常つうじょうとは異ことなり水素すいそからナトリウムへと電子でんしが移動いどうするため、非常ひじょうに高たかいエネルギーを蓄たくわえている。インバース水素すいそ化かナトリウムの誘導体ゆうどうたいの生成せいせいにはアダマンザンが用もちいられ、アダマンザンは ${\ce {H^+}}$ を不ふ可逆かぎゃく的てきに閉とじ込こめることで ${\ce {Na^-}}$ の影響えいきょうを妨さまたげている。理論りろん的てきには、剥むき出だしのプロトン化か第だい三さん級きゅうアミンとナトリウムアルカリドの錯体さくたいでさえも特定とくていの溶媒ようばい中ちゅうでは準じゅん安定あんていとなるだろうと考かんがえられている。しかし、これらのイオンの反応はんのう障壁しょうへきは非常ひじょうに小ちいさく、また適切てきせつな溶媒ようばいを見付みつけるのは恐おそらく困難こんなんである。

反応はんのう性せいと用途ようと

可燃かねん性せいの高たかい腐食ふしょく性せいの化合かごう物ぶつで、著いちじるしい弱酸じゃくさんである水素すいそ (H₂) (pK_a = 35) の共役きょうやく塩基えんきであるヒドリド (H⁻) が強つよい塩基えんき性せいを示しめす。水みずとの接触せっしょくによって加水かすい分解ぶんかいされ水素すいそと水酸化すいさんかナトリウムが発生はっせいするが、ほとんどの場合ばあい爆発ばくはつ的てきに反応はんのうが起おこる。また、炭素たんその存在そんざい下かでは一酸化いっさんか炭素たんそや二酸化炭素にさんかたんそガスが生成せいせいすることもある。一般いっぱん的てきな溶媒ようばいにはほとんど溶とけないため、反応はんのうは固体こたい表面ひょうめんのみで起おこる。通常つうじょうはテトラヒドロフランやジメチルホルムアミド中なかで使つかわれる。

主しゅとして有機ゆうき合成ごうせいで、アルコールやフェノールのOH基もと、ピラゾールなどのNH基もと、チオールのSH基もとといったブレンステッド酸さんからプロトンを引ひき抜ぬくのに用もちいられる。マロン酸さんエステルなど 1,3-ジカルボニル化合かごう物ぶつのCHプロトンを引ひき抜ぬくのにもよく利用りようされる。生成せいせいするナトリウム塩しおはアルキル化かなどに使つかわれる。縮ちぢみ合あい反はん応用おうようの試薬しやくとしても広ひろく用もちいられ、ディークマン縮ちぢみ合あい、シュトッベ縮ちぢみ合あい、ダルツェン縮ちぢみ合あい、クライゼン縮ちぢみ合あいなどが例れいとして挙あげられる。

ジメチルスルホキシドとともに加熱かねつすると、可溶性かようせいの塩基えんきが生成せいせいする^[6]。

{\ce {{CH3S(=O)CH3}+ NaH -> {CH3S(=O)CH2Na}+ H2}}

この塩基えんきは硫黄いおうイリドを調製ちょうせいしてケトンをエポキシドに変換へんかんする反応はんのう（コーリー・チャイコフスキー反応はんのう）に用もちいられる。ウィッティヒ反応はんのう用ようのリンイリドの調製ちょうせいに使つかわれることもある。

また、ジシランやジスルフィドの Si−Si、S−S 結合けつごうを還元かんげんする。他たの場合ばあいで水素すいそ化かナトリウムが金属きんぞくナトリウムの還元かんげん力りょくを上回うわまわる反応はんのう性せいを示しめすことは稀まれである。

製造せいぞう

鉱油こうゆ中ちゅうに金属きんぞくナトリウムの微粉びふん末まつを懸かか濁にごさせたもの、または溶融ようゆうさせたナトリウムに対たいし、水素すいそガスを通つうじて得える^[7]。

{\ce {{2Na}+ H2 -> 2NaH}}

250℃で熱ねつ分解ぶんかいが始はじまり、425℃で解離かいり圧あつが1気圧きあつとなる。^[1]

参考さんこう文献ぶんけん

^ ^a ^b 矢坂やさか正大せいだい (1983). “水素すいそ化かナトリウム”. 有機ゆうき合成ごうせい化学かがく 41 (2): 190.
^ Klostermeier, W.; Franck, E. U. (1982-07). “Liquid Mixtures of Sodium and Sodium Hydride at High Pressures and Temperatures” (英語えいご). Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie 86 (7): 606–612. doi:10.1002/bbpc.19820860706. ISSN 0005-9021.
^ “Hydrogen equilibrium pressure as a function of temperature for NaMgH3,... | Download Scientific Diagram”. 2024年ねん6月がつ28日にち閲覧えつらん。
^ Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis; Paquette, L. Ed.; John Wiley & Sons: New York, 2004. doi:10.1002/047084289
^ Wells, A. F. Structural Inorganic Chemistry; Clarendon Press: Oxford, 1984.
^ Corey, E. J.; Chaykovsky, M. "Methylsulfinylcarbanion." J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 866–867. doi:10.1021/ja00864a039
^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry; Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.