Natriumamid - Sodium amide

Natriumamid
Strukturformel von Natriumamid
Kugel und Stab, Elementarzellenmodell von Natriumamid
Namen
IUPAC-Name
Natriumamid, Natriumazanid
Andere Namen
Sodamid
Bezeichner
3D-Modell ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA-InfoCard 100.029.064 Bearbeite dies bei Wikidata
EG-Nummer
UNII
UN-Nummer 1390
  • InChI=1S/H2N.Na/h1H2;/q-1;+1 ☒n
    Schlüssel: ODZPKZBBUMBTMG-UHFFFAOYSA-N ☒n
  • [Na]N
  • [NH2-].[Na+]
Eigenschaften
NaNH 2
Molmasse 39,01 gmol -1
Aussehen Farblose Kristalle
Geruch ammoniakartig
Dichte 1,39 gcm -3
Schmelzpunkt 210 °C (410 °F; 483 K)
Siedepunkt 400 °C (752 °F; 673 K)
reagiert
Löslichkeit 0,004 g/100 ml (flüssiger Ammoniak), reagiert in Ethanol
Säure (p K a ) 38 ( konjugierte Säure )
Struktur
orthorhombisch
Thermochemie
66,15 J/mol K
76,9 J/mol K
Std
Bildungsenthalpie
f H 298 )
-118,8 kJ/mol
-59 kJ/mol
Gefahren
NFPA 704 (Feuerdiamant)
3
2
3
Flammpunkt 4,44 °C (39,99 °F; 277,59 K)
450 °C (842 °F; 723 K)
Verwandte Verbindungen
Andere Anionen
Natriumbis(trimethylsilyl)amid
Andere Kationen
Lithiumamid
Kaliumamid
Verwandte Verbindungen
Ammoniak
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox-Referenzen

Natriumamid , allgemein als Sodamid bezeichnet (systematischer Name Natriumazanid ), ist die anorganische Verbindung mit der Formel NaNH 2 . Es ist ein Salz, das aus dem Natriumkation und dem Azanidanion besteht . Dieser Feststoff, der gegenüber Wasser gefährlich reaktiv ist, ist weiß, aber handelsübliche Proben sind aufgrund des Vorhandenseins kleiner Mengen metallischen Eisens aus dem Herstellungsprozess in der Regel grau. Solche Verunreinigungen beeinträchtigen normalerweise nicht die Nützlichkeit des Reagens . NaNH 2 leitet im verschmolzenen Zustand Elektrizität, wobei seine Leitfähigkeit ähnlich der von NaOH in einem ähnlichen Zustand ist. NaNH 2 wird häufig als starke Base in der organischen Synthese eingesetzt .

Vorbereitung und Struktur

Natriumamid kann durch die Reaktion von Natrium mit Ammoniakgas hergestellt werden, wird jedoch normalerweise durch die Reaktion in flüssigem Ammoniak unter Verwendung von Eisen(III)-nitrat als Katalysator hergestellt . Die Reaktion ist am schnellsten beim Siedepunkt des Ammoniaks, c. −33 °C. Als Reaktionszwischenprodukt entsteht ein Elektrid [Na(NH 3 ) 6 ] + e .

2 Na + 2 NH 3 → 2 NaNH 2 + H 2

NaNH 2 ist ein salzartiges Material und kristallisiert als solches als unendliches Polymer. Die Geometrie von Natrium ist tetraedrisch. In Ammoniak bildet NaNH 2 leitfähige Lösungen, die mit der Anwesenheit von Na(NH 3 ) 6 + und NH 2 Ionen übereinstimmen .

Verwendet

Natriumamid wird hauptsächlich als starke Base in der organischen Chemie verwendet, oft in flüssiger Ammoniaklösung. Es ist das Reagenz der Wahl für die Trocknung von Ammoniak (flüssig oder gasförmig). Einer der Hauptvorteile der Verwendung von Natriumamid besteht darin, dass es hauptsächlich als Nukleophil fungiert . Bei der industriellen Herstellung von Indigo ist Natriumamid Bestandteil der stark basischen Mischung, die die Cyclisierung von N- Phenylglycin induziert . Die Reaktion erzeugt Ammoniak, das typischerweise recycelt wird.

Pflegers Synthese des Indigofarbstoffes .


Dehydrohalogenierung

Natriumamid induziert den Verlust von zwei Äquivalenten Bromwasserstoff aus einem vicinalen Dibromalkan, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung zu ergeben , wie bei einer Herstellung von Phenylacetylen . Normalerweise ergeben zwei Äquivalente Natriumamid das gewünschte Alkin. Drei Äquivalente sind bei der Herstellung eines endständigen Alkins erforderlich, da das endständige CH des resultierenden Alkins eine äquivalente Menge an Base protoniert.

Phenylacetylen prepn.png

Auch Chlorwasserstoff und Ethanol lassen sich auf diese Weise abspalten, wie bei der Herstellung von 1-Ethoxy-1-butin.

Ethoxybutyn prepn.png

Cyclisierungsreaktionen

Wenn kein β-Wasserstoff abgespalten werden muss, können cyclische Verbindungen gebildet werden, wie unten bei der Herstellung von Methylencyclopropan .

Methylencyclopropan prepn.png

Cyclopropene , Aziridine und Cyclobutane können auf ähnliche Weise gebildet werden.

Deprotonierung von Kohlenstoff- und Stickstoffsäuren

Carbonsäuren , die durch Natriumamid in flüssigem Ammoniak deprotoniert werden können , umfassen endständige Alkine , Methylketone , Cyclohexanon , Phenylessigsäure und ihre Derivate und Diphenylmethan . Acetylaceton verliert zwei Protonen, um ein Dianion zu bilden . Natriumamid deprotoniert auch Indol und Piperidin .

Verwandte nichtnukleophile Basen

Es ist jedoch in anderen Lösungsmitteln als Ammoniak schlecht löslich. Seine Verwendung wurde durch die verwandten Reagenzien Natriumhydrid , Natriumbis(trimethylsilyl)amid (NaHMDS) und Lithiumdiisopropylamid (LDA) ersetzt.

Andere Reaktionen

Sicherheit

Natriumamid reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Ammoniak und Natriumhydroxid und verbrennt an der Luft unter Bildung von Natriumoxiden und Stickstoffdioxid .

NaNH 2 + H 2 O → NH 3 + NaOH
4 NaNH 2 + 7 O 2 → 2 Na 2 O + 4 NO 2 + 4 H 2 O

In Gegenwart begrenzter Luft- und Feuchtigkeitsmengen, z. B. in einem schlecht verschlossenen Behälter, können sich explosionsfähige Gemische von Peroxiden bilden. Dies geht einher mit einer Vergilbung oder Bräunung des Feststoffs. Als solches ist Natriumamid in einem dicht verschlossenen Behälter unter einer Inertgasatmosphäre aufzubewahren. Natriumamidproben, die gelb oder braun gefärbt sind, stellen Explosionsgefahren dar.

Verweise