氢化钠
物理性质
性状白色结晶,属立方晶系。
密度(g/mL,25/4℃)0.97
熔点(oC)800
闪点(oC) 185
溶解性溶于熔融氢氧化钠,溶于金属钠和钾或其汞齐中,不溶于液氨
作用与用途
1.氢化钠为白色至淡灰色的细微结晶,以25%-50%比例分散在油中,氢化钠制成品是一个氢化钠在矿物油中的50~80的微晶分散体。典型粒度范围为5-50微米。在800°C熔化分解,不溶于液氨、苯、二硫化碳、四氯化碳、熔融的氢和其它有机溶剂;在室温下的干燥空气或氧气中稳定,在潮湿空气中极易水解;遇水剧烈反应。
在400~430℃时分解产生H2。在加压下的熔点为800℃以上。在水中分解并产生氢气而溶解,反应激烈而放热,甚至起火,因而在空气中处理氢化钠是很危险的。如果有痕量钠存在时,即使在低温下也可以起火。当作为还原剂使用时,应将其制成氢化钠的悬浮液(在油中)。
2.试剂的矿物油分散物是固体,可以在空气中取用。分散物和戊烷混合搅拌可以从中除去矿物油,氢化物下沉,用吸液管吸去浮在表面上的戊烷/矿物油,在吸取前应用少量的乙醇处理上层清液,以避免氢化物被吸走。干燥的固体应保存在惰性气体中。氢化钠粉粒是剧烈的刺激物,,所有的操作都应在干燥的环境和通风橱中进行。氢化钠在温度低于230 oC的干燥空气中是稳定的,到230 oC时燃烧。在潮湿的空气中,氢化钠迅速分解,如果是纯的粉末,水解产生的热量能导致自燃。氢化钠比金属钠更容易与水反应,反应产生的热量可使氢气燃烧。
性质与稳定性
在有机合成中用作还原剂、缩合剂、烷基化试剂、氢化催化剂、克莱逊氏试剂,用作释氢剂
合成方法
工业上是把金属钠分散在矿物油中,使高压氢与之反应以制取氢化钠。步骤1金属钠悬浮液的制备。
实验装置如图Ⅰ12所示。
反应容器为容量1L的硬质玻璃三口烧瓶。中间的口安装油封搅拌器;另一口安装冷凝管,连有干燥管,并与出气导气管相连,导气管插入石蜡油中;第三口插一温度计和一个三通旋塞的进气管,用于切换氮气和氢气的通入。往反应烧瓶中加入100g溶有0.25g油酸的洁净矿物油(沸点为300℃以上者),转动三通旋塞通入氮气,赶走反应器中的空气,保证气路畅通。取下冷凝管,从该口加入反应所需的小块金属钠或钠丝(已去除表面的氧化层)。装钠完毕迅速将冷凝管装好,将烧瓶加热至105℃,使金属钠熔化。开启搅拌,逐渐加速,1~2min以后达到最高速度,保持烧瓶温度在105~125℃之间,搅拌约15min,这样得到灰白色的金属钠悬浮液。
步骤2氢化钠的制备
往上述烧瓶中继续通氮气,搅拌并加热,当溶液温度升到220℃时,加速搅拌,将氮气切换成氢气,以0.2L/min的流速通入,继续升温,温度保持在280~380℃之间,氢气被迅速吸收,逸出的氢气流量很小,石蜡油中出现的气泡很少。反应接近完成时,气泡量逐渐增多。反应完成需1~2h。停止加热,继续通入少量氢气,自然降温至100℃,将氢气换成氮气,直至冷却至室温。
氢化完毕将烧瓶中的物料转移至烧杯中,加入等量的己烷,充分搅拌,即有氢化钠结晶沉淀下来,抽滤。在滤液中再加入己烷,如有氢化钠沉淀,再抽滤,将沉淀合并。将滤液重复操作几次,直至无沉淀产生。用干燥的氮气吹干沉淀上附着的己烷。干燥的NaH反应性强,易燃,应保存在充有氮气的密闭的容器中。
贮存方法
密封于阴凉干燥环境。
生态学数据
该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。
分子结构数据
1、 摩尔折射率无可用
2、 摩尔体积(m3/mol)无可用
3、 等张比容(90.2K)无可用
4、 表面张力(dyne/cm)无可用
5、 极化率无可用
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP)无可用
2、 氢键供体数量0
3、 氢键受体数量0
4、 可旋转化学键数量0
5、 拓扑分子极性表面积(TPSA)0
6、 重原子数量1
7、 表面电荷0
8、 复杂度0
9、 同位素原子数量0
10、 确定原子立构中心数量0
11、 不确定原子立构中心数量0
12、 确定化学键立构中心数量0
13、 不确定化学键立构中心数量0
14、 共价键单元数量1
安全信息
危险运输编码 UN 1427 4.3/PG 1
危险品标志 易燃
安全标识S43 S24/25
危险标识R15