Амид цезия

Амид цезия (CsNH₂) — неорганическое соединение цезия, производное аммиака. Относится к классу щелочных амидов металлов. По реакционной способности превосходит амиды лития, натрия и калия: является одним из сильнейших неорганических оснований. Вещество в природе не встречается.

Физические свойства амида цезия

При нормальных условиях амид цезия — бесцветные кристаллы тетрагональной сингонии. При нагревании выше 30 °C происходит полиморфный переход в кубическую модификацию. Молярная масса — 149 г/моль. В расплавленном состоянии вещество представляет собой зеленовато-коричневую вязкую жидкость, агрессивно разрушающую стекло и фарфор.

Химические свойства: реакционная способность

CsNH₂ — исключительно реакционноспособное вещество. При контакте с влагой воздуха воспламеняется. Хранение и работа с веществом возможны только в полностью безводных, инертных условиях.

Реакция с водой и спиртами. Амид цезия не растворяется в воде — он реагирует с ней, как и все щелочные амиды:

CsNH₂ + H₂O → CsOH + NH₃↑

Аналогично протекает реакция со спиртами (ROH), с образованием алкоголята цезия и выделением аммиака. Растворов или кристаллогидратов в воде CsNH₂ не образует.

Растворение в жидком аммиаке. CsNH₂ растворяется в жидком аммиаке с образованием ионной проводящей среды (Cs⁺ и NH₂⁻). При охлаждении раствора до диапазона −65…−35 °C из него кристаллизуется аддукт CsNH₂·NH₃.

Основность. Амид-ион (NH₂⁻) — сопряжённое основание аммиака (pKₐ ≈ 38). Это делает CsNH₂ несравнимо более сильным основанием, чем гидроксиды щелочных металлов, и позволяет депротонировать соединения с очень слабокислыми C–H, N–H и O–H связями.

Получение

Промышленных методов получения CsNH₂ в широких масштабах не существует — вещество производится малотоннажно. Основной лабораторный метод — прямая реакция расплавленного металлического цезия с газообразным аммиаком:

2 Cs + 2 NH₃ → 2 CsNH₂ + H₂↑

Реакция протекает при температуре ~30–45 °C: металлический цезий плавится уже при 28,5 °C, и жидкий металл активно взаимодействует с потоком газообразного NH₃. Второй метод — реакция гидрида цезия (CsH) с аммиаком.

Хранение и меры безопасности

Амид цезия хранят в герметично закрытых контейнерах в атмосфере инертного газа (аргона или азота) — исключительно в безводных условиях. Контакт с воздухом, влагой или влагосодержащими растворителями недопустим, так как вызывает немедленное воспламенение. Расплав разрушает стекло, фарфор и кварц.

При работе с веществом обязательны: герметичный бокс с инертной атмосферой, перчатки из химически стойкого материала, защитный костюм, очки или маска, респиратор. Транспортировка — специализированным транспортом с соблюдением требований к пирофорным веществам.

Применение в химическом синтезе

Из-за высокой стоимости и значительных требований к условиям работы CsNH₂ применяется узкоспециализированно — преимущественно там, где менее реакционноспособных аналогов (NaNH₂, KNH₂, NaH) недостаточно.

Сильное основание в органическом синтезе. CsNH₂ используется для депротонирования соединений с высоким pKₐ, включая терминальные алкины, гетероарены и слабые C–H кислоты. В реакции Чичибабина (прямое аминирование пиридинов и его аналогов) амиды щелочных металлов, включая CsNH₂, являются ключевыми реагентами.

Синтез производных цезия. Служит исходным реагентом для получения ряда неорганических и металлорганических соединений цезия, где требуется введение атома цезия в молекулу через амидную группу.

Ознакомиться с другими соединениями цезия, доступными для поставки, можно в разделе цезий металлический и его производные. Металлический цезий, используемый как исходное сырьё в синтезе амида, также входит в ассортимент — подробнее в описании фторида цезия и смежных продуктов раздела.

Форма поставки

Амид цезия поставляется в герметичных ампулах или контейнерах в атмосфере инертного газа. Условия и объёмы поставки согласовываются индивидуально. Для уточнения условий свяжитесь с менеджерами компании.