Amid sodný

chemická zlúčenina

Amid sodný,[1] systematicky azanid sodný, je anorganická soľ zložená zo sodného katiónu a azanidového aniónu. Táto pevná látka je biela, ale komerčné vzorky majú zvyčajne šedú farbu, pretože obsahujú železo prítomné po manufaktúre. Tieto nečistoty zvyčajne neovplyvňujú jeho použitie ako reakčné činidlo.[chýba zdroj] Amid sodný prudko reaguje s vodou a pri reakcii vzniká hydroxid sodný a amoniak. Ako tavenina vedie prúd a jeho vodivosť je podobná s vodivosťou taveniny hydroxidu sodného. Amid sodný sabežne využíva ako silná zásada v organickej syntéze.

Amid sodný
Amid sodný
Amid sodný
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec NaNH2
Synonymá Azanid sodný
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť 39,01 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS 7782-92-5
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Príprava a štruktúraUpraviť

Amid sodný vzniká reakciou sodíka s plynným amoniakom,[2] ale zvyčajne sa pripravuje reakciou v kvapalnom amoniaku, kde sa používa dusičnan železitý ako katalyzátor. Reakcia je najrýchlejšia pri bode varu amoniaku, teda asi -33 °C. V priebehu reakcie vzniká elektrid [Na(NH3)6]+e.[3]

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

Amid sodný je materiál podobný soli a takisto kryštalizuje ako nekonečný polymér.[4] Okolie sodíka tvorí tetraédrickú mriežku.[5] V amoniaku tvorí amid sodný vodivé roztoky, čo je konzistentné s prítomnosťou iónov Na(NH3)6+ a NH2 .

PoužitieUpraviť

Amid sodný sa používa hlavne ako silná zásada v organickej chémii, často v roztoku kvapalného amoniaku. Je to bežne používané činidlo na sušenie amoniaku (kvapalného alebo plynného).[chýba zdroj] Jednou z jeho hlavných výhod je to, že pôsobí hlavne ako nukleofil. V priemyselnej výrobe indiga je amid sodný súčasťou veľmi zásaditej zmesi, ktorá spôsobuje cyklizáciu N-fenylglycínu. Počas reakcie vzniká amoniak, ktorý sa zvyčajne recykluje.[6]

 
Pflegerova syntéza farbiva indiga.

DehydrohalogenáciaUpraviť

Amid sodný spôsobuje stratu dvoch ekvivalentov brómovodíka z vicinálneho dibrómoalkánu, čím vzniká trojitá väzba uhlík-uhlík, napríklad pri tvorbe fenylacetylénu.[7] Pri použití dvoch ekvivalentov amidu sodného zvyčajne vzniká žiadaný alkín. Tri ekvivalenty sú však nutné pri príprave terminálnych alkínov, pretože terminálna CH skupina protónuje jeden ekvivalent zásady (amidu sodného).

 

Podobne môže byť eliminovaný chlorovodík a etanol,[8][9][10][11] ako je to pri príprave 1-etoxy-1-butínu:[12]

 

Cyklizačné reakcieUpraviť

Ak nie je prítomný beta vodík, ktorý by bolo možné eliminovať, môžu vznikať cyklické zlúčeniny, ako napríklad pri príprave metyléncyklopropánu:[13]

 

Podobným spôsobom je možné pripraviť cyklopropény,[14] aziridíny[15] a cyklobutány.[16]

Deprotonácia kyslých vodíkov viazaných na uhlík a dusíkUpraviť

Kyslé vodíky viazané na uhlíkové atómy je možné deprotonovať amidom sodným v kvapalnom amoniaku, vrátane terminálnych alkínov,[17][18][19] metylketónov,[20] cyklohexanónu,[21] kyseliny fenyloctovej a jej derivátov[22][23][24] a difenylmetánu.[25] Acetylacetón stráca dva protóny, čím z neho vzniká dianión.[26][27] Amid sodný deprotonuje aj indol[28] a piperidín.[29]

Príbuzné nenukleofilné zásadyUpraviť

Amid sodný je však málo rozpustný v iných rozpúšťadlach než je amoniak. V mnohých prípadoch ho nahradili príbuzné činidlá, ako sú hydrid sodný (NaH), bis(trimetylsilyl)amid sodný (NaHMDS) a lítium-diizopropylamid (LDA).

Iné reakcieUpraviť

Amid sodný možno použiť i pri ďalších reakciách, napríklad:

BezpečnosťUpraviť

Amid sodný prudko reaguje s vodou, čím vzniká amoniak a hydroxid sodný. Na vzduchu horí za vzniku oxidov sodíka a oxidu dusičitého.

NaNH2 + H2O → NH3 + NaOH
4 NaNH2 + 7 O2 → 2 Na2O + 4 NO2 + 4 H2O

V prítomnosti obmedzeného množstva vzduchu a vlhkosti, napríklad v zle uzatvorených nádobách, sa môžu tvoriť výbušné zmesi peroxidov.[33] Počas toho látka žltne alebo hnedne. Amid sodný by teda mal byť skladovaný v dobre uzatvorených nádobách a v atmosfére inertného plynu. Vzorky amidu sodného, ktoré sú žltej alebo hnedej farby, predstavujú riziko výbuchu.[34]

ReferencieUpraviť

  1. amidy kovov [online]. Encyclopaedia Beliana, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online.
  2. Sodium amide [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  3. Greenlee, K. W.; Henne, A. L.. Inorganic Syntheses. [s.l.] : [s.n.], 1946. ISBN 9780470132333. DOI:10.1002/9780470132333.ch38 Sodium Amide, s. 128–135.
  4. The Crystal Structure Of Sodium Amide. Journal of Physical Chemistry, 1956, s. 821–823. DOI10.1021/j150540a042.
  5. Wells, A. F.. Structural Inorganic Chemistry. Oxford : Clarendon Press, 1984. ISBN 0-19-855370-6.
  6. LANGE, Ludwig; TRIEBEL, Wolfgang. Sodium Amide. [s.l.] : John Wiley & Sons, Ltd, 2000. DOI: 10.1002/14356007.a24_267. Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI:10.1002/14356007.a24_267 (po anglicky)
  7. Phenylacetylene [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  8. Ethoxyacetylene [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  9. Di-tert-butoxyethyne [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  10. Phenylthioacetylene [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  11. 2-Butyn-1-ol [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  12. 1-Ethoxy-1-butyne [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  13. Cyclobutanone from methylenecyclopropane via oxaspiropentane [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  14. Synthesis and (3+2)-cycloaddition of a 2,2-dialkoxy-1-methylenecyclopropane: 6,6-dimethyl-1-methylene-4,8-dioxaspiro(2.5)octane and cis-5-(5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-ylidene)hexahydro-1(2H)-pentalen-2-one [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  15. N-Ethylallenimine [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  16. 1-Cyanobenzocyclobutene [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  17. 1-Ethynylcyclohexanol [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  18. (Z)-4-Chloro-4-hexenyl trifluoroacetate [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  19. Tetrolic acid [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  20. Dimethylethynylcarbinol [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  21. 2-Allylcyclohexanone [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  22. α,β-Diphenylpropionic acid [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  23. Ethyl 2,4-diphenylbutanoate [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  24. α,β-Diphenylcinnamonitrile [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  25. 1,1-Diphenylpentane [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  26. Phenylation of diphenyliodonium chloride: 1-phenyl-2,4-pentanedione [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  27. 2,4-Nonanedione [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  28. 1-Methylindole [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  29. N-β-Naphthylpiperidine [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  30. 2-Methylbenzyldimethylamine [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  31. Phenylmethylglycidic ester [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  32. 2-Methylindole [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-01-25]. Dostupné online. (po anglicky)
  33. Peroxides and peroxide-forming compounds. Chemical Health and Safety, 2001, s. 12–22. ISSN 1074-9098. DOI10.1016/S1074-9098(01)00247-7.
  34. Sodium amide SOP [online]. Princeton. Dostupné online.

ZdrojUpraviť

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Sodium amide na anglickej Wikipédii.