Natri amit

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Natri amit
121px
Danh pháp IUPAC Natri amit
Tên khác Sodamide
Nhận dạng
Số CAS 7782-92-5
PubChem 24533
Số EINECS 231-971-0
Ảnh Jmol-3D ảnh
SMILES
Thuộc tính
Bề ngoài tinh thể không màu
Tỷ trọng 1.39 g cm-3
Điểm nóng chảy 210 °C, 483 K, 410 °F
Điểm sôi 400 °C, 673 K, 752 °F
Độ axít (pKa) 38 (axit liên hợp) [1]
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể trực thoi
Các nguy hiểm
Chỉ mục EU không có trong danh sách
NFPA 704

NFPA 704.svg

2
3
3
W
Điểm bắt lửa 4.44 °C
Nhiệt độ tự cháy 450 °C
Các hợp chất liên quan
Anion khác Natri bis(trimetylsilyl)amit [(CH3)3Si]2NNa
Cation khác Kali amit
Hợp chất liên quan Amoniac

Natri amit, thường được gọi là sodamide, là hợp chất hoá học có công thức NaNH2. Chất rắn này, phản ứng mãnh liệt với nước, có màu trắng khi tinh khiết, nhưng trong thương mại lại có màu xám do sự có mặt của một lượng nhỏ sắt kim loại trong quá trình sản xuất. Sự không tinh khiết này không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thuốc thử. NaNH2 có ứng dụng quan trọng trong tổng hợp hữu cơ với vai trò một bazơ mạnh.

Điều chế và cấu trúc[sửa | sửa mã nguồn]

Natri amit có thể được điều chế bằng phản ứng giữa natri và khí amoniac,[2] nhưng thông thường là phản ứng với dung dịch amoniac với xúc tác sắt(III) nitrat. Phản ứng xảy ra nhanh nhất tại điểm sôi của amoniac -33 °C.[3]

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

NaNH2 là một chất có dạng muối và vì thế nó kết tinh dưới dạng polyme vô hạn.[4] Dạng hình học là tứ diện.[5] Trong amoniac, NaNH2 tạo thành dung dịch có tính dẫn, gồm cation Na(NH3)6+ và anion NH2-.

Sử dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Natri amit được dùng trong các công nghiệp sản xuất thuốc nhuộm, hiđrazinnatri xyanua.[6] Nó là chất tham gia cho việc làm khô amoniac (dạng lỏng và khí) và được dùng rộng rãi như một bazơ mạnh trong hoá hữu cơ, chủ yếu trong dung dịch amoniac. Một trong những thuận lợi lớn trong việc sử dụng sodamide là natri amit là một bazơ tốt và ít khi phản ứng như một nucleophin. Tuy nhiên nó tan rất hạn chế nên bị thay thế bằng các các chất khác có liên quan như natri hiđrua, natri bis(trimetylsilyl)amit (NaHMDS), và liti điisopropylamit (LDA - [(CH3)2CH]2NLi).

Điều chế ankin[sửa | sửa mã nguồn]

Natri amit làm tách hai phân tử HBr ra khỏi đibromankan để tạo một liên kết ba C-C, như phản ứng điều chế phenylaxetilen dưới đây.[7] Thông thường hai phân tử natri amit sẽ nhường chỗ cho ankin. Tuy nhiên, ba phân tử sẽ cần thiết cho việc điều chế một ankin cuối, như ankin này chẳng hạn, nguyên tử hiđro có tính axit sẽ lập tức đưa thêm một proton vào bazơ.

Phenylacetylene prepn.png

HCl và/hoặc etanol có thể được loại bỏ ra theo cách này,[8] như trong phản ứng điều chế 1-etoxi-1-butin.[9]

Ethoxybutyne prepn.png

Các phản ứng tạo vòng[sửa | sửa mã nguồn]

Nơi nào có nguyên tử β-hiđro bị loại bỏ, các hợp chất có mạch vòng có thể được hình thành, như trong phản ứng điều chế metylenxiclopropan dưới đây.[10]

Methylenecyclopropane prepn.png

Xiclopropen,[11] aziriđin[12]xiclobutan[13] có thể được tạo thành theo cách tương tự.

Khử proton trong các axit chứa cacbon và nitơ[sửa | sửa mã nguồn]

Các axit chứa cacbon mà có thể bị khử proton bởi natri amit trong dung dịch amoniac bao gồm các ankin cuối (có liên kết ba ở ngoài cùng),[14] các metyl xeton,[15] xiclohexanon,[16] axit phenylaxetic và các dẩn xuất của nó[17]điphenylmetan.[18] Axetylaxeton mất hai proton để tạo ra đianion.[19]

Natri amit còn khử proton của inđole[20]piperiđin.[21]

Các phản ứng khác[sửa | sửa mã nguồn]

An toàn[sửa | sửa mã nguồn]

Natri amit phản ứng mãnh liệt với nước thoát khí amoniac và tạo ra natri superoxit và cháy trong không khí tạo ra natri oxit và oxit nitơ.

NaNH2 + H2O → NH3 + NaOH
2 NaNH2 + 4 O2 → Na2O2 + 2 NO2 + 2 H2O

Trong điều kiện giới hạn không khí và độ ẩm, như trong bình hở, một hỗn hợp chất oxi hoá dễ cháy được tạo thành. Điều này đi kèm với một chất rắn màu vàng hoặc nâu. Vì vậy, natri amit nên được bảo quản trong một bình kín đậy chặt, và trong khí nitơ nếu cần. Các mẫu natri amit ngả màu nên được tiêu huỷ ngay lập tức: một phương pháp tiêu huỷ là cho 2-propanol vào để giữ natri amit trong dung môi hiđrocacbon.

Natri amit có thể làm bỏng da, mắt và màng nhầy. Việc chăm sóc nên được tiến hành để tránh sự phân tán của hoá chất.

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Buncel; Menon J. Organomet. Chem. 1977, 141, 1
  2. ^ Bergstrom, F. W. (1955). "Natri amit". Org. Synth. Coll. Vol. 3:778.
  3. ^ Greenlee, K. W.; Henne, A. L. (1946). "Natri amit". Tổng hợp hữu cơ volume 2, p. 128–35.doi:10.1002/9780470132333.ch38.
  4. ^ Zalkin, A.; Templeton, D. H. "Cấu trúc tinh thể của natri amit" Journal of Physical Chemistry 1956, Volume 60, pp 821 - 823. DOI: 10.1021/j150540a042
  5. ^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
  6. ^ Bản mẫu:Merck12th
  7. ^ Campbell, Kenneth N.; Campbell, Barbara K. (1950). "Phenylaxetilen". Org. Synth. 30:72; Coll. Vol. 4:763.
  8. ^ Jones, E. R. H.; Eglinton, Geoffrey; Whiting, M. C.; Shaw, B. L. (1954). "Etoxiaxetilen". Org. Synth. 34:46; Coll. Vol. 4:404.
    Bou, Anna; Pericàs, Miquel A.; Riera, Antoni; Serratosa, Fèlix (1987). "Các đialkoxiaxetilen: đi-tert-butoxietin, một chất trung gian tổng hợp đầy giá trị". Org. Synth. 65:68; Coll. Vol. 8:161.
    Magriotis, Plato A.; Brown, John T. (1995). "Phenylthioaxetilen". Org. Synth. 72:252; Coll. Vol. 9:656.
    Ashworth, P. J.; Mansfield, G. H.; Whiting, M. C. (1955). "2-Butin-1-ol". Org. Synth. 35:20; Coll. Vol. 4:128.
  9. ^ Newman, Melvin S.; Stalick, W. M. (1977). "1-Etoxi-1-butin". Org. Synth. 57:65; 6:564.
  10. ^ Salaun, J. R.; Champion, J.; Conia, J. M. (1977). "Xiclobutanon từ metylenxiclopropan thông qua oxaspiropentan". Org. Synth. 57:36; Coll. Vol. 6:320.
  11. ^ Nakamura, Masuharu; Wang, Xio Qun; Isaka, Masahiko; Yamago, Shigeru; Nakamura, Eiichi (2003). "Tổng hợp và mở rộng vòng một 2,2-đialkoxi-1-metylenxiclopropan: 6,6-đimetyl-1-metylen-4,8-đioxaspiro(2.5)octan và cis-5-(5,5-đimetyl-1,3-đioxan-2-yliđen)hexahiđro-1(2H)-pentalen-2-on". Org. Synth. 80:144.
  12. ^ Bottini, Albert T.; Olsen, Robert E. (1964). "N-Etylanlenimin". Org. Synth. 44:53; Coll. Vol. 5:541.
  13. ^ Skorcz, J. A.; Kaminski, F. E. (1968). "1-Xianobenzoxiclobuten". Org. Synth. 48:55; Coll. Vol. 5:263.
  14. ^ Saunders, J. H. (1949). "1-Etinylxiclohexanol". Org. Synth. 29:47; Coll. Vol. 3:416.
    Peterson, P. E.; Dunham, M. (1977). "(Z)-4-Clo-4-hexenyl trifloaxetat". Org. Synth. 57:26; Coll. Vol. 6:273.
    Kauer, J. C.; Brown, M. (1962). "Axit tetrolic". Org. Synth. 42:97; Coll. Vol. 5:1043.
  15. ^ Coffman, Donald D. (1940). "Đimetyletinylcacbinol". Org. Synth. 20:40; Coll. Vol. 3:320.
    Hauser, C. R.; Adams, J. T.; Levine, R. (1948). "Điisovalerylmetan". Org. Synth. 28:44; Coll. Vol. 3:291.
  16. ^ Vanderwerf, Calvin A.; Lemmerman, Leo V. (1948). "2-Anlylxiclohexanon". Org. Synth. 28:8; Coll. Vol. 3:44.
  17. ^ Hauser, Charles R.; Dunnavant, W. R. (1960). "Axit α,β-điphenylpropionic". Org. Synth. 40:38; Coll. Vol. 5:526.
    Kaiser, Edwin M.; Kenyon, William G.; Hauser, Charles R. (1967). "Etyl 2,4-điphenylbutanoat". Org. Synth. 47:72; Coll. Vol. 5:559.
    Wawzonek, Stanley; Smolin, Edwin M. (1951). "α,β-Điphenylcinnamonitrin". Org. Synth. 31:52; Coll. Vol. 4:387.
  18. ^ Murphy, William S.; Hamrick, Phillip J.; Hauser, Charles R. (1968). "1,1-Điphenylpentan". Org. Synth. 48:80; Coll. Vol. 5:523.
  19. ^ Hampton, K. Gerald; Harris, Thomas M.; Hauser, Charles R. (1971). "Phenylation của điphenyliođonium clorua: 1-phenyl-2,4-pentanđion". Org. Synth. 51:128; Coll. Vol. 6:928.
    Hampton, K. Gerald; Harris, Thomas M.; Hauser, Charles R. (1967).
  20. ^ Potts, K. T.; Saxton, J. E. (1960). "1-Metylinđole". Org. Synth. 40:68; Coll. Vol. 5:769.
  21. ^ Bunnett, J. F.; Brotherton, T. K.; Williamson, S. M. (1960). "N-β-Naphthylpiperiđin". Org. Synth. 40:74; Coll. Vol. 5:816.
  22. ^ Brazen, W. R.; Hauser, C. R. (1954). "2-Metylbenzylđimetylamin". Org. Synth. 34:61; Coll. Vol. 4:585.
  23. ^ Allen, C. F. H.; VanAllen, J. (1944). "Este phenylmetylglyciđic". Org. Synth. 24:82; Coll. Vol. 3:727.
  24. ^ Allen, C. F. H.; VanAllen, James (1942). "2-Metylinđole". Org. Synth. 22:94; Coll. Vol. 3:597.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]