アセチリドナトリウム (Na(C2H)) (1066-26-8) 物理的・化学的性質

化学プロファイル

アセチリドナトリウム (Na(C2H))

高い求核性を示すアセチリド塩で、特殊化学およびプロセス化学におけるアルキニル化試薬として使用されます。通常、研究開発および製造では乾燥不活性条件下で取り扱い及び保管されます。

CAS番号	1066-26-8
ファミリー	アセチリド塩類
一般的な形状	懸濁液（スラリー）
一般的な規格	EP, USP

特殊化学および医薬品のワークフローにおいて、アルキニル化およびビルディングブロック合成の主要試薬として研究および生産に用いられます。取り扱いリスク低減のために溶媒中スラリーとして供給されることが一般的です。調達・品質管理・操業担当者は、規格、溶媒媒体、含水率を指定し、安全な取り扱いのために適切な不活性大気下保管およびエンジニアリングコントロールを確実に行う必要があります。

アセチリドナトリウムは、アセチリド（エチニド）モノアニオンの無機有機塩であり、アセチリド塩および金属有機塩類に分類されます。構造的にはアセチリドユニットとナトリウムの対イオンから成り、分子式は \(\ce{C2HNa}\) で表されます。凝縮表記ではイオン成分がそれぞれ \(\ce{C2H-}\) と \(\ce{Na+}\) として示され、構造的特徴はアセチリド部分の炭素－炭素三重結合が直線状であり、末端炭素に形式的な負電荷が局在するため、非水性媒体中で顕著な求核性と塩基性を示します。

電子的にはアセチリド部分は強塩基であり、軟～中程度のドナー配位子として振る舞います。アニオン性炭素原子は sp 混成軌道由来の高いs性と集中した負電荷を有しており、低誘電媒体中でアルカリカチオンと強固なイオン対結合を形成します。この物質は非塩基性の非水性有機媒体中では離散したイオン対として実質的に非極性ですが、プロト性もしくは水性環境に曝されると高い反応性を持つ水分感受性のイオン種として振る舞います。加水分解やプロトン化により、アセチレンガスが発生し発熱反応となるため、水との接触は可燃性ガス発生および一部条件下で激しい反応を引き起こす恐れがあります。

試薬クラスとして、アルカリアセチリドは一般にアセチリド求核剤の供給源として、また有機金属合成における配位子やトランスメタレーション中間体として広く用いられます。工業的取り扱いでは、その反応性を緩和し移送しやすくするために非プロト性炭化水素溶媒中の懸濁液やスラリーとして用いられ、商業形態としてはキシレン中 18％スラリーが記録されています。本物質の一般的な市販規格は EP, USP が報告されています。

基本的な物理的性質

溶解性および水和

アセチリドナトリウムは極めて含水率に敏感で、水と接触するとアセチレンガスを発生して反応します。従来の水性媒体で自由に溶解する塩として取り扱われません。実用的な調製や市販製剤は非プロト性芳香族または炭化水素溶媒（例：キシレン）中の懸濁液またはスラリーとして供給されることが多いです。物理的特徴の一例として「82% キシレン中懸濁液：芳香臭を有する灰色液体」と記載されたものがあります。純粋な塩をプロト性溶媒に溶解しようとすると、安定な錯イオン溶液の生成ではなく急速なプロトン化（加水分解）が起こります。

熱安定性および分解

融点や沸点の実験的に確定された値は現在のデータ中に存在しません。熱的・化学的にアセチリドナトリウムはプロトン化や加水分解によりアセチレン（可燃性ガス）とナトリウム含有副生成物に分解します。主な化学分解経路は含水またはプロト性不純物の存在です。汚染物質や酸化剤の存在下での高温は分解およびガス発生速度を高めるため、標準的産業慣行としては不活性かつ乾燥した雰囲気の維持と水分や強酸化剤の接触回避が推奨されます。

化学的性質

錯形成および配位

アセチリドアニオンは遷移金属に対してσドナーかつπアクセプターとして機能し、金属錯体中で末端配位および架橋配位様式をとる種々の錯体を形成します。硬いアルカリカチオン（例：\(\ce{Na+}\)）とともに、固体状態および低極性溶媒中ではイオン対結合やクラスター、重合体集合体を形成することが多いです。配位性溶媒や錯形成配位子存在下ではイオン分離および離散した金属–アセチリド配位錯体の生成が観察されます。アルカリアセチリドから遷移金属中心へのトランスメタレーションは有機金属アルキニル錯体合成の一般的経路です。

反応性および安定性

アセチリドナトリウムは非プロト性溶媒中で強塩基かつ求核剤として作用し、弱酸性C–H結合の脱プロトン化や求電子性炭素中心（例：カルボニル基、活性化ハロゲン化物）への付加によって新しいC–C結合を形成します。プロト性環境下では即座にプロトン化しアセチレンを生じ、水存在下では可燃性ガスを発生し湿気と激しい反応を起こし得ます。接触により重篤な皮膚・眼の損傷を引き起こし、加熱や分解時には腐食性蒸気を放出する可能性があるため、高度に含水率に敏感で腐食性があり、プロト性試薬や酸化剤に対し反応性が高いものとして取り扱わなければなりません。

分子パラメータ

分子量および組成

分子式: \(\ce{C2HNa}\)
分子量: 48.02
正確質量: 47.99759431
単一同位体質量: 47.99759431
重原子数: 3
共有結合単位数: 2

これらの値はアセチリドナトリウムイオン対の経験的組成を反映し、2つの炭素原子と1つのナトリウム原子の3重原子ユニットに1つの水素を加えた構成と整合的です。

LogPおよびイオン化状態

現時点のデータでは実験的に確定されたlogP値はありません。本物質はイオン種として存在し、アセチリド部分は負電荷を持ちナトリウムが対イオンとして存在します。凝縮表記では \(\ce{C2H-}\) と \(\ce{Na+}\) と表示されます。アセチリドアニオンは強塩基であり、十分に酸性の媒体によりプロトン化されてアセチレンを生成しますが、ここで共役酸の明確な \(\mathrm{p}K_a\) 値は示されていません。

追加の計算記述子としては、トポロジカル極性表面積（TPSA）0、水素結合供与体数0、水素結合受容体数1、回転可能結合数0、形式電荷0（全体として中性イオン対）、複雑度10、正準化はYesと報告されています。

注：三次元コンフォーマー生成は、混合物や塩類において特定の力場ベースのワークフローでは制限される場合があります。

識別子および別名

登録番号およびコード

CAS番号: 1066-26-8
欧州共同体（EC）番号: 213-908-9
ChEBI ID: CHEBI:55387
DSSTox物質ID: DTXSID50910044
ニッカジ番号: J52.068C
Wikidata: Q17417384

別名および構造名

供給業者や登録簿に掲載される代表的な別名には、アセチリドナトリウム、モノナトリウムアセチリド、ナトリウムエチニド、ナトリウムエチン、エチニルナトリウム、エチニルナトリウム、sodium;ethyne、C2HNa、アセチリドナトリウム懸濁液、Sodium Acetylide Suspension（キシレン中18重量％スラリー）などがあります。計算によるIUPAC名は「sodium ethyne」となります。

構造識別子（インラインコード）： - SMILES: C#[C-].[Na+]
- InChI: InChI=1S/C2H.Na/c1-2;/h1H;/q-1;+1
- InChIKey: SFDZETWZUCDYMD-UHFFFAOYSA-N

工業的および商業的用途

塩形態または賦形剤としての使用

アセチリドナトリウムは賦形剤としては使用されず、主に反応性試薬として取り扱われ、取引されています。商業的取り扱いでは、反応性を抑制し反応混合物への定量的添加を容易にするために、非プロトン性炭化水素溶媒（キシレンまたは類似の媒体）中の懸濁液として処理されることが一般的です。本物質は工業用化学品インベントリにおいて、製造及び合成用途向けの商業的活性品目として登録されています。

本物質に報告されている一般的な商業グレードには、EP、USPが含まれます。

代表的な使用例

代表的な使用例は、アセチリドアニオンの化学特性を反映しています。すなわち、求核付加による炭素–炭素結合の生成、アルキニル化中間体の形成、遷移金属への転位反応によるメタル–アルキニル錯体の合成です。工業的な輸送および取り扱い方法は、安全な輸送と定量投与を目的とした不活性かつ無水の組成物（スラリー）を優先しています。特定の調達文書に簡潔な使用概要がない場合は、強いアルキニル求核剤または有機金属合成のためのアセチリド源としてのニーズに基づいて選択されることが一般的です。

安全性および取り扱い概要

毒性に関する考慮事項

アセチリドナトリウムは腐食性があり、重度の皮膚燃焼および眼障害を引き起こします（GHS危険有害性情報 H314）。水と非常に反応性が高く、接触時に可燃性ガスを発生します（GHS危険有害性情報 H261）。報告されている有害作用には皮膚毒（皮膚の火傷）や腐食性ガスまたは分解生成物の吸入による有害性肺炎のリスクが含まれます。報告されている危険分類には、水反応性 2（90.7%）および皮膚腐食性 1B（100%）があります。関連する予防措置としては、湿気の管理、適切な個人用保護具の使用、可燃性ガス発生への対応準備が含まれます。

供給者の分類概要で使用される主要なGHS危険有害性情報および予防措置コードは以下のとおりです： - H261（90.7%）：水と接触すると可燃性ガスを放出する。
- H314（100%）：重度の皮膚火傷及び眼に重篤な損傷を引き起こす。
- 予防措置コード：P231+P232、P260、P264、P280、P301+P330+P331、P302+P361+P354、P304+P340、P305+P354+P338、P316、P321、P363、P370+P378、P402+P404、P405、P501。

詳細な毒性情報や曝露限界については、製品固有の安全データシート（SDS）を参照してください。

保管および取扱指針

無水かつ不活性雰囲気下で保管および取扱いを行い、水およびプロトン性溶媒との接触を完全に避けてください。一般的な工学的管理措置としては、乾燥窒素またはアルゴンのブランキング、密閉された移送システムの使用、発生するガスの管理のための十分な換気が含まれます。個人用保護具は腐食性接触に耐えるものでなければならず（化学耐性手袋、フェイスシールド、眼保護具及び適切な防護服）、商業的には非プロトン性炭化水素媒体（例：キシレン）中の懸濁液として使用され、粉塵の発生を抑え、移送時の反応性を調整します。

詳細な危険性、輸送および法規情報については、製品固有の安全データシート（SDS）および現地の法令を参照してください。