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氟锂铍

**氟鋰鈹**（FLiBe）是由氟化鋰（LiF）和氟化鈹（BeF2）混合產生的熔鹽。氟鋰鈹既可作為核反應爐的冷卻劑，也可作為反應爐增殖和裂變材料的溶劑。在熔鹽反應爐中氟鋰鈹既是反應爐燃料，又是反應爐冷卻劑，以此提高反應爐的熱效率及安全性。

氟化鋰和氟化鈹按 2:1 混合後形成定比化合物 Li2BeF4，其熔點為 459 °C，沸點為 1430 °C，密度為 1.94 g/cm3。 其容積熱容為 4549kJ/m3K，在典型的反應爐環境下是鈉的四倍以上，超過氦兩百倍，與水非常相似。，在固體下呈晶粒狀，顏色為白色透明，融化後變為完全透明的液體。但如 UF4 及 NiF2 之類的可溶氟化物可顯著改變 Li2BeF4 在固態及液態下的顏色。這一特性可用分光光度法對其進行分析，其在熔鹽反應爐中被廣泛使用。

氟鋰鈹的共晶混合物中 BeF2 的比例稍超過了 50%，共晶混合物的熔點為 360°C. 但是額外加入的 BeF2 導致該混合物的粘性顯著增加，令其沒有任何實際用途。BeF2 的特性和玻璃非常相近，其是唯一一個含有足夠摩爾百分比路易斯鹼的熔鹽流體。路易斯鹼，如鹼金屬氟化物，會向鈹（Be）提供氟離子，以此破壞增加粘度的玻璃狀鍵。 氟鋰鈹中，氟化鈹能夠在液態下從兩個氟化鋰分子中分離兩個氟離子，將其轉化成四氟化鈹陰離子 BeF42−。

## 性質

FLiBe 及其他氟化物熔鹽有獨特的化學特性，例如反應所需的高溫，鹽的離子特性，及反應的可逆性。在常見情形下，FLiBe 融化再複合：

 $2LiF_{(s)}+BeF_{2(s)}\longrightarrow 2Li_{(l)}^{+}+BeF_{4(l)}^{2-}$ .

該反應在熔鹽剛剛開始熔融時發生。如反應在大氣環境下發生，反應物會吸收水分。吸收的水分將在高溫時轉化 BeF2 成氧化物或氫氧化物，以此影響反應進程。

 $BeF_{2(l)}+2H_{2}O_{(g)}\leftrightharpoons Be(OH)_{2(d)}+2HF_{(d)}$ .

以及

 $BeF_{2(l)}+H_{2}O_{(g)}\leftrightharpoons Be(O)_{(d)}+2HF_{(d)}$ .

雖然 BeF 2 是一種非常穩定的化合物，但氧化物，氫氧化物和氟化氫的形成降低了鹽的穩定性和惰性，導致其具有腐蝕性。需要注意的是不僅氟化氫，上述兩個反應中的所有可溶物質均帶有腐蝕性。因為反應物溶解時會改變他們的還原電位。氧化還原電位是鹽中的先天的可測量電壓，其是測量鹽中腐蝕能力的主要指標。 通常情況下反應為 0V：

 $HF_{(g)}+e^{-}\longrightarrow F^{-}+1/2H_{2(g)}$ .

這種反應在實驗室條件下非常方便，並且可以使用氟化氫和氫氣的 1:1 混合物將鹽的電位置零。

 $NiF_{2(d)}+2e^{-}\longrightarrow Ni_{(c)}+2F^{-}$ .

有時上方的反應被用作基準。不管零點電壓是多少，在熔鹽中發生的其他反應會導致電壓相對零點發生變化。如果熔鹽的氧化還原電位接近某個反應的電壓，那麼該反應即為熔鹽中占主導地位。所以確保熔鹽的氧化還原電位遠離不期望的反應所對應的電位是十分重要的。例如在使用鎳，鐵或鉻合金做成的容器時，需要注意的是容器氟化後金屬氟化物分解，導致改變氧化還原電位。該過程會一直進行直到金屬和熔鹽之間達到平衡。鹽的氧化還原電位必須保持遠離氟化反應，並讓與熔鹽接觸的金屬儘量遠離熔鹽的氧化還原電勢，以防止容器過度腐蝕。

選擇反應電壓遠離熔鹽的氧化還原電位的材料是防止額外反應發生的最簡單的方法，例如鎢，碳，鉬，鉑，銥和鎳。但在這些材料中只有鎳和鉬即經濟又可焊接。因此哈司特鎳合金被選作用於建造熔鹽實驗反應爐的主要材料。

有兩種方法可以改變氟鋰鈹氧化還原電勢。第一種是將電極放入熔鹽中給熔鹽強加一個電壓。第二種更常見的方法是在熔鹽中產生一個在所需電壓下進行的化學反應，例如將氫氣和氟化氫噴入熔鹽中或將金屬浸入熔鹽中以此改變氧化還原電位。

## 冷卻介質

作為一種熔鹽，氟鋰鈹可以在高溫下作為冷卻劑並不會產生高蒸氣壓。不像也可作為高溫冷卻劑的鈉或鉀金屬，氟鋰鈹不會與空氣和水劇烈反應。氟鋰鈹在水中也有較好的低吸濕性和溶解性。

## 核性質

鋰，鈹的低原子量令氟鋰鈹成為有效的中子調節劑。 因為鋰 - 6 傾向於吸收中子並產生 α 粒子和氚，而天然鋰含有約 7.5％的鋰 - 6，氟鋰鈹一般使用高純度的鋰 - 7 以此獲得較小的中子截面。在熔鹽反應爐二級迴路中作冷卻劑用的氟鋰鈹使用了 99.993% 純度的鋰 - 7。

鈹被中子擊中時，偶爾會分解成兩個 α 粒子和兩個快中子。

## 應用

在液體氟化釷反應爐（LFTR）中，它被用作可裂變物質及增殖性材料的溶劑，及反應爐的控制劑和冷卻劑。

在其他反應爐設計中（有時被稱為熔鹽冷卻反應爐）將氟鋰鈹用作冷卻劑。該種反應爐使用常規的固體核燃料棒，而不是將裂變物質其溶解在熔鹽中。

在 MIT 研發的緊湊型托卡馬克反應爐設計中，液體氟鋰鈹被用在了反應爐產氚區和冷卻迴路中間的液體層。

## 參考文獻
氟锆酸钾

**氟鋯酸鉀**（Potassium fluorozirconate），別名**氟化鋯鉀**，化學式 K2ZrF6。分子量 283.41。

## 性質

白色針狀不吸潮結晶，在空氣中穩定。赤熱時不失重，結晶較硬。相對密度 3.48。熔點 840°C。溶於水，不溶於氨水。有毒！

氟鋯酸鉀在高溫可以被鋁還原，得到金屬鋯。

　
: K2ZrF6 + Al → Zr + KF + AlF3

## 製備

二氧化鋯溶於氫氟酸後，加入碳酸鉀進行反應，經蒸發、冷卻、結晶、烘乾，製得成品。

　
: ${\rm {\ ZrO_{2}+6HF\rightarrow 2HF\cdot ZrF_{4}+2H_{2}O}}$

　
: ${\rm {\ 2HF\cdot ZrF_{4}+K_{2}CO_{3}\rightarrow K_{2}ZrF_{6}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}}$

## 用途

用於製取金屬鋯、其他鋯化合物、鎂鋁合金，以及生產陶瓷和玻璃。也用作耐火材料、電器材料和電真空技術材料等。

## 參考文獻
氟锑磺酸

**魔酸**（HSO3F-SbF5，英語：Magic acid、法語：Acide magique），又名**氟銻磺酸**，是較早發現的超強酸之一，稱它「有魔法」是因為它能夠分解蠟燭中的蠟。魔酸是一種路易斯酸五氟化銻和一種質子酸氟磺酸的混合物。氟磺酸和五氟化銻按 1:0.3（摩爾比）混合時，它的酸性是濃硫酸的 1 億倍（哈米特酸度函數 = − 19.2）；按 1:1 混合時，它的酸性是濃硫酸的 10 億倍。能溶解不溶於王水的高級烷烴蠟燭。

酸鹼中和反應的實質是質子的傳遞反應。超強酸是指酸性比 100% 硫酸強的酸。魔酸是超強酸之一，為已知第二強的酸，許多物質（如 H2SO4）在魔酸中可獲得質子（即質子化）。

SbF5 和 HF 以 0.2:1 的摩爾比混合時酸度以達到 100% 硫酸的 109 倍以上，隨著 SbF5 的比例增加酸度還能增強。

魔酸會劇烈地水解成硫酸和氟銻酸，反應式為：

　
: FSO3H·SbF5 + H2O → H2SO4 + HSbF6

電離方程式：

　
: $\mathrm {SbF_{5}+2\ FSO_{3}H\longrightarrow H_{2}SO_{3}F^{+}+SbF_{5}(SO_{3}F)^{-}} $

## 參見

* 超強酸
* 氟銻酸，最強的酸。

## 參考文獻

* 喬治・安德魯・歐拉，"My search for carbocations and their role in chemistry" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Nobel Lecture in Chemistry, 1994.
* 喬治・安德魯・歐拉. Crossing Conventional Boundaries in Half a Century of Research. Journal of Organic Chemistry. 2005, **70** (7): 2413–2429. doi:10.1021/jo040285o.
氟锑酸

**氟銻酸**（化學式：HSbF6）或稱**六氟銻酸**，是氫氟酸和五氟化銻反應後的產物。以一比一的比例混合時成為現在已知最強的超強酸，實驗證明能分解碳氫化合物，產生碳正離子以及氫氣。

氫氟酸（HF）和五氟化銻（SbF5）反應強烈放熱。HF 會釋放質子 H+，然後氟離子 F−會與 SbF5 形成八面體型的 SbF6−陰離子。SbF6−是非配位陰離子，親核性和鹼性都很弱。於是質子實際上是「裸露」在溶液中，使得混合物體系呈現極強的酸性，比純硫酸要強 2×1019 倍，以下是氫氟酸和五氟化銻的反應方程式：

　
:

## 結構

用 X 射線晶體學研究兩份 ${\ce {HF - SbF5}}$ 反應形成的結晶，發現化學式分別為 ${\ce {[H2F+][{Sb2F11}^{-}]}}$ 和 ${\ce {[{H3F2}^{+}][{Sb2F11}^{-}]}}$ ，都含有 Sb2F11−作陰離子。據估計，Sb2F11−離子的鹼性比 SbF6−還要弱，因此更加穩定。

### 與其他酸的對照

以下的資料是以哈米特酸度函數作為依據，酸度以大負數 H0 值表示：

* 氟銻酸 (1990) (H0 值 = −31.3)
* 魔酸 (1974) (H0 值 = −19.2)
* 碳硼烷酸 (1969) (H0 值 = −18.0)
* 氟磺酸 (1944) (H0 值 = −15.1)
* 三氟甲磺酸 (1940) (H0 值 = −14.9)

## 反應

氟銻酸加熱到 40 °C 下分解，生成氟化氫氣體和五氟化銻液體。

## 應用

氟銻酸使其幾乎可以質子化所有的有機化合物。它與異丁烷和新戊烷反應會生成相應的碳正離子：

　
: ${\ce {(CH3)3CH + H+ -> (CH3)3C+ + H2}}$

　
: ${\ce {(CH3)4C + H+ -> (CH3)3C+ + CH4}}$

## 危險性

氟銻酸會與水起強烈甚至爆炸性的反應，而且它會與目前已知幾乎所有的溶劑發生反應。能溶解氟銻酸的溶劑有磺醯氟氯（SO2ClF）、液態二氧化硫及氟氯烴。盛 ${\ce {HF - SbF5}}$ 的容器可用特氟龍製造。

## 參考文獻

## 參見

* 影片：氟銻酸 vs iPhone7 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）. Game Freak from Youtube
氟锑酸铜

**六氟銻酸銅**是一種無機化合物，化學式為 Cu (SbF6)2。它對水敏感，痕量的水會使其水解，生成 H3OSbF6、H3OSb2F11 及 H3OCu(SbF6)3。它也對 OH−敏感。可用作有機反應的催化劑。

## 製備

六氟銻酸銅可由六氟銻酸銀和溴化銅在二氯甲烷（DCM）中反應得到：

　
: 2 AgSbF6 + CuBr2 → 2 AgBr + Cu(SbF6)2

六氟銻酸銅也可以由氟磺酸銅在五氟化銻中於 50 °C 發生溶劑分解反應得到：

　
: Cu(SO3F)2 + 6 SbF5 → Cu(SbF6)2 + 2 Sb2F9SO3F

氟化銅和五氟化銻在無水氟化氫或二氧化硫中反應也能生成六氟銻酸銅：

　
: CuF2 + 2 SbF5 → Cu(SbF6)2

六氟銻酸銅六水合物可以在丙酮中結晶，經五氧化二磷乾燥得到。

## 參考文獻

## 拓展閱讀

* A.F. Clifford, H.C. Beachell, W.M. Jack. The hydrogen fluoride solvent system—I A qualitative survey of acids. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry: 57–70. [2018-04-12]. doi:10.1016/0022-1902(57)80081-5.
氟锑酸锍

**氟銻酸鋶**是一種無機化合物，化學式為 H3SSbF6，它是第一個被發現的穩定的鋶鹽。它可由硫化氫和五氟化銻在氟化氫中反應得到：

　
: H2S + SbF5 + HF → H3S+SbF6−

它是四方晶系晶體，晶胞參數 a=11.89 Å，c=10.51 Å，Z=8。其氘代化合物（D3SSbF6）是已知的。它和水反應，放出硫化氫。它在二氧化硫溶劑中和氯氣反應，生成 Cl3SSbF6。它和 CH3SCl 可以發生以下反應：

　
: H3SSbF6 + 3 CH3SCl → [(CH3S)3S]SbF6 + 3 HCl

## 參考文獻
氟锗酸钾

**六氟鍺酸鉀**是鉀的六氟鍺酸鹽，化學式 K 
2GeF 
6。

## 製備

六氟鍺酸鉀可以由二氧化鍺、氫氟酸和氯化鉀反應而成。

　
: $\mathrm {GeO_{2}+6\ HF+2\ KCl\longrightarrow K_{2}[GeF_{6}]+2\ HCl+2\ H_{2}O} $

## 性質

六氟鍺酸鉀是一種白色不潮解固體，難溶於水。在 18 °C 下，它在水中的溶解度為 5.4 g/l；在 100 °C 下則為 25.8 g/l。 六氟鍺酸鉀有三種結構，轉變溫度分別是 240 °C 和 500 °C。在室溫下，它是三方晶系的，空間群 P3m1 (No. 164)，晶格參數 _a_= 5.62 Å 和 _c_ = 4.65 Å。

## 參考資料
氟離子透入

**氟離子透入**，又稱**氟透**，是一種主要針對學齡前兒童及小學生牙齒保健的方法。

## 使用過程

使用時，往往幾人一組，圍站在氟離子透入防齲儀旁，口中含住沾有氟化鈉溶液的齒托。通電後，使用者會感到奇特味道或電刺激感，並伴隨唾液大量分泌，需不時吐出。一般持續 5 分鐘左右結束。

## 原理

氟離子透入防齲儀的工作原理是利用直流脈衝電流，對氟化鈉進行電解，電解出的氟離子透過牙齒形成氟磷灰石，促進釉質礦化，以降低其溶解度。同時，控制口腔內部的乳酸桿菌數量，阻擋致齲菌的糖酵解。

## 效果

這種方法具有效率高、不會引起其他併發症、無創傷、避免交叉感染等特徵，兒童患者更容易接受。

## 爭議

「氟透」存在著一定的危害，各國普遍明確規定兒童不許用含氟物，含氟物的使用可能對兒童身體發育產生永久性損傷。

## 參考文獻
氟骨症

**氟骨症**（英語：Skeletal fluorosis）是一種因為身體從食水或食物攝取了過高濃度的氟化物而引起的骨骼病症。患上這種症狀的病人會因為氟在骨骼上沉積而出現關節疼痛、腰痠背痛、四肢彎曲無法伸直等等症狀，嚴重甚至有可能會因為骨胳及關節受到破壞而引致癱瘓。

## 成因

氟骨症最普遍的成因，是因為工人在工作場所吸入含有氟化物的微塵或煙霧。這在一些依賴燒煤作主要燃料的地方，例如中國大陸，氟化物會透過煤的燃燒而在工作場所散佈。若燒煤的地方在室內，而且通風不太好，都會令空氣中的氟化 物增加。除此以外，就以在飲用水或其他飲料中吸收過量氟化物最為普遍，特別是含氟量較高的茶磚沖泡出來的茶為甚。

在印度，最常見的氟骨症成因是由於來自深鑽井的水含氟量過高。在印度，超過一半的地下水源的含氟量高於建議的攝取量。

## 流行病學

根據聯合國兒童基金會（UNICEF）的數字，氟骨症最起碼在 25 個國家已經成為了風土病，涉及上千萬的患者，當中以孟加拉、印度、中國大陸及越南最為嚴重。西藏人喝奶茶為了加重口感，常挖了溫泉區的白土加入茶里，喝多了易罹患氟骨症。

據世界衛生組織最近估計，在中國大陸受氟骨症嚴重影響的人口，約有 270 萬人。在印度，有 20 個州已被確定為氟骨症的流行地區，估計有 6 千萬人受到影響，並使 600 萬人患病；結果更可能令當中約 60 萬名病患神經紊亂。即使在先進國家行列的美國，雖然具體有關氟骨症的病徵未有出現過，亦有約 12 例氟骨症的報告。

## 氟骨症的階段

肌腱快速鈣化是氟骨症的特徵之一。此症狀有分為慢性和急性兩種：

* 慢性：通常往往會使牙齒變色、或是有斑點的樣子，時間久了也會有咳嗽的症狀產生，且也會造成骨質疏鬆、手腳彎曲、韌帶鈣化等。
* 急性：通常往往會造成鈣化非常快，嚴重甚至會癱瘓。

## 參見

* 氟斑牙

## 參考資料

## 外部連結

* http://www.fx120.net/disease0/200904/407158.html （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
氟鼠灵

**伏滅鼠**（英語：Flocoumafen）是一種含氟的第二代抗凝血劑，屬於 4 - 羥基香豆素類維生素 K 拮抗劑。它是此類中的第二代，在商業上用作滅鼠劑。它具有非常高的毒性，在英國僅限於室內和下水道使用。主要是由於其對非目標物種的風險增加，特別是傾向於在暴露的生物體中生物積累。研究表明，對第一代抗凝劑有抗藥性囓齒類動物，可以用伏滅鼠充分控制。伏滅鼠在 1984 年由殼牌化工公司合成。

## 參考資料

## 外部連結

* ICSC: Flocoumafen
* PubChem: Flocoumafen
* Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Flocoumafen
* ChemBlink: Flocoumafen
氡-219

**氡**有 34 個已知的同位素，均具有放射性，其中最穩定的為 222Rn。

## 圖表

**備註：**畫上 #號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。

 

## 註釋

## 參考文獻

* Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in _Nuclear Physics_ A729 (2003).
* Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. _Pure Appl. Chem._ Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
* Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  * Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  * National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (retrieved Sept. 2005).
  * David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in _CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition_, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
氡-222

**氡 - 222**（222Rn、Rn-222，史稱**鐳射氣**或氡）是氡最穩定的同位素，半衰期約 3.8 天。它在原始放射性核素鈾 - 238 的衰變鏈中是瞬態的，是鐳 - 226 的直接衰變產物。氡 - 222 於 1899 年首次發現，在幾年後被確認為一種化學元素。1957 年，之前只用作同位素氡 - 222 的名稱 _radon_，變成了該元素的名稱。由於是氣態，且有高放射性，氡 - 222 是肺癌的主要原因之一。

## 歷史

在 1898 年通過對放射性礦石的化學分析發現鐳之後，居里夫婦在 1899 年觀察到從鐳放出的一種新的放射性物質，它在幾天內都具有強放射性。同時，歐內斯特・盧瑟福和 Robert B. Owens 在釷化合物中觀察到了類似（不過壽命較短）的放射物。德國物理學家弗里德里希・道恩在 1900 年代初期廣泛研究了這些放射物，並將它們歸因於一種新的氣態元素氡。他研究了鈾衰變鏈中的衰變產物，其中氡 - 222 被他稱之為鐳射氣（_radium emanation_）。

在 20 世紀初期，氡元素有多種不同的名稱。化學家威廉・拉姆齊廣泛研究了氡元素的化學性質，建議將它命名為 _niton_，而盧瑟福則建議命名為 _emanation_。當斯，_radon_ 這個名稱只用來代表 222Rn，而 _actinon_ 和 _thoron_ 分別代表 219Rn 和 220Rn。1957 年，國際純化學和應用化學聯合會 (IUPAC) 把 _radon_ 這個名稱用來代表氡這個元素，而不是只有 222Rn。這是根據有關同位素命名的約定的新規則完成的。這個決定是有爭議的，因為它被認為過度歸功於道恩對氡 - 222 的識別，而不是盧瑟福對氡 - 220 的識別，而且 _radon_ 這個名稱的歷史使用造成了人們對於討論的是氡元素還是同位素 222Rn 的混淆。

## 衰變性質

氡 - 222 是在鈾衰變鏈中，鐳 - 226（半衰期 1600 年）的 α 衰變而成的。氡 - 222 會 α 衰變成釙 - 218，半衰期 3.82 天，是所有氡同位素中半衰期最長的。它的最終衰變產物是穩定的鉛 - 206。

理論上，222Rn 可以雙 β 衰變成 222Ra。取決於質量測量，222Rn 通過單 β 衰變成 222Fr 也可能被允許。人們已經搜索了這些衰變模式，這兩種衰變的部分半衰期為 8 年。如果 222Rn 真的 β 衰變，預測它的衰變能量非常低（24 ± 21 keV），部分半衰期的數量級在 105 年，也導致相對於 α 衰變的概率非常低。

## 存在與危害

所有氡的同位素都是危險的，因為它們有放射性、以氣態存在、高度的化學惰性和衰變產物仍為放射性物質。氡 - 222 尤其危險，因為它較長的半衰期允許它從土壤和岩石中滲透。在土壤和岩石中含有的鈾 - 238 的衰變時，會產生出痕量的氡 - 222，進而集中在建築物和鈾礦中。作為對比，其它天然氡同位素的衰變速度太快（半衰期小於 1 分鐘），因此對輻射暴露沒有顯著貢獻。在高濃度下，氣態的 222Rn 可能透過呼吸被吸入身體，並在呼氣前就已經衰變，導致它的衰變產物 218Po 和 214Po 積聚在肺部，然後放出高能 α 和 γ 輻射，損害細胞。長期接觸 222Rn 及其衰變產物最終會誘發肺癌。或者，氡可能通過受污染的飲用水或通過飲食攝入的鐳在體內的衰變而進入人體，使氡的擴散成為鐳的最大危險之一。因此，222Rn 是一種致癌物：事實上，它是繼吸菸之後美國肺癌的第二大誘因，每年有超過 20000 人死於氡誘發的肺癌。

## 參見

* 氡的同位素

## 注釋

## 參考資料
氢-7

**氫 - 7**（英語：Hydrogen-7，7H ）是氫的一個人造放射性同位素，半衰期極短，極為不穩定。氫 - 7 是目前已知最重的氫同位素。

## 概要

7H 由一個質子和六個中子組成，是氫最重的放射性同位素。這是一個極端的中子過剩核，中子的數量是質子的 6 倍，這個中子 - 質子比 10He（4）和 12Li（3）更大，並且是所有核種中中子 - 質子比最大的。

7H 的衰變模式的詳情不明，可能是雙中子發射，衰變成 5H。5H 以 9.1×10-22 秒的半衰期衰變成 3H，最後以 12.32 年的半衰期 β 衰變成 3He。

## 合成

7H 是 2003 年由日本，俄羅斯，英國，法國，瑞典的聯合研究小組，使用理化學研究所的裝置合成的。18O 生成的 8He 加速並撞擊到氕氣上（1H2）。1H 和 8He 的撞擊產生了兩個質子（1H）被 RIKEN Telescope 捕獲。在合成之前，人們以為氫同位素只能合成到 5H。  

2006 年發現 7H 可由 π-照射 9Be 或 11B 而成。2007 年，一個歐洲研究小組使用 GANIL 將 8He 照射到 12C 上，宣布合成了 7H。

## 參考資料

## 參見

* 氫的同位素
氢3

**三原子氫**（**H3**）是一種由三個氫原子構成的不穩定分子。

這種中性的分子可以在低壓放電管中製備：

它很容易通過下列方式分解：

　
: $H_{3}\quad \longrightarrow \quad H_{3}^{+}\ +\ e^{-}$

　
: $H_{3}^{+}\ +\ e^{-}\quad \longrightarrow \quad H_{3}^{*}\quad \longrightarrow \quad H\ +\ H_{2}$

　
: $H_{3}^{+}\ +\ e^{-}\quad \longrightarrow \quad H_{3}^{*}\quad \longrightarrow \quad H\ +\ H\ +\ H$

這種分子只能以激發態存在。這是一些激發態的例子： 2sA1' 3sA1' 2pA2" 3dE' 3DE" 3dA1' 3pE' 3pA2"。2p2A2" 激發態的壽命為 700 奈秒。如果分子失去能量並回到低能級，它將迅速自動分解能量最低的介穩態 2sA1' 能量為 - 3.777 eV，比 H3+ 和 e-狀態低，但是只能存在大約 1 皮秒。

最穩定的狀態可能是三氫陽離子獲得一個離域電子。

## 參考資料

## 外部連結

* C. H. Green: "Rydberg states of Triatomic Hydrogen"
* Triatom Hydrogen. Department of Molecular and Optical Physics, University of Freiburg, Germany. [2009-11-25]. （原始內容存檔於 2012-06-30）.
氢分子离子

**氫分子離子**（H+ 
2），又稱**雙氫離子**，是最簡單的分子離子，由兩個質子和一個電子組成。
它可以由一個中性的氫分子電離而成。由於宇宙射線，分子雲中經常形成這種離子。
因為它只有一個電子，化學界對它興趣很大。描述其結構的量子力學方程可以以相對簡單的方式得到解。1927 年（量子力學中的波理論發表僅一年後），Øyvind Burrau 首次將其解出。

## 物理性質

H+ 
2 中的鍵可以被描述為共價單電子鍵，形式上擁有 0.5 的鍵級。

離子的基態能量為 - 0.597 哈特里能量。

### 同位素體

氫分子離子擁有六種同位素體，這來自氫其他同位素的原子核 —— 即氘核（2 
H+）或氚核（3 
H+）—— 對一或兩個質子（氕核）的取代。

* H+ 
2 = 1 
H+ 
2（最常見）
* [DH]+ = [2 
H1 
H]+（氘氫離子）
* D+ 
2 = 2 
H+ 
2（雙氘離子）
* [TH]+ = [3 
H1 
H]+（氚氫離子）
* [TD]+ = [3 
H2 
H]+（氚氘離子）
* T+ 
2 = 3 
H+ 
2（雙氚離子）

## 量子力學分析

## 空間存在

### 形式

宇宙中，射線與氫分子的作用可以產生氫分子離子。此過程中，氫分子中的一個電子會脫離原結構，留下一個氫分子離子。

　
: H2 + 宇宙射線 → H+ 
2 + e− + 宇宙射線

宇宙射線中的粒子帶有足夠大的能量，停止前可以將許多氫分子轉化為離子。

氫分子的電離能為 15.603 eV。高速電子也會導致氫分子的電離，其峰值截面約為 50 eV。高速質子所致電離的峰值截面為 70000 eV，截面為 2.5×10−16 cm2。宇宙射線中的低能質子也可以將電子從中性氫分子中剝離，由此產生一個中性氫原子和一個氫分子離子（p+ + H2 → H + H+ 
2），峰值截面約為 8×10−16 cm2 中的 8000 eV。

### 消失

氫分子離子會與其他氫分子碰撞而自然消失：

　
: H+ 
2 + H2 → H+ 
3 + H

 

## 參見

* 氫
* 三原子氫
* 雙電子偶素
* 氦原子
* 氦合氫離子

## 參考資料
氢动力汽车

**氫能載具**（Hydrogen vehicle），或稱**氫燃料載具**、**氫動力載具**，是使用氫燃料作為動力的載具。這類載具把氫的化學能轉換為機械能，是通過燃燒的內燃機中的氫或通過在燃料電池中的氧與氫反應來運行電動機。使用氫為能源的最大好處是它能跟空氣中的氧，產生水蒸氣排出，有效減少了其他石油燃料載具造成的空氣污染問題。廣泛使用氫助長交通是在提議中的氫經濟的一個關鍵因素。除了道路車輛，列車、巴士、潛水艇和火箭已經在不同形式使用氫。

氫內燃載具（HICEV）是以一般內燃機為基礎改良而成是以內燃機燃燒氫氣（通常透過分解甲烷或電解水取得）及空氣中的氧產生動力，要實現並不困難，困難之處在於如何降低成本及達至安全，以及安全地解決氫氣供應、儲存的問題後才可以推出市場。而氫燃料電池載具（Fuel cell vehicle-FCEV）是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產生電力，再以電力推動電動機，由電動機推動載具。

## 氫燃料電池動力

1960 年代後期，Roger E. Billings 製造了燃料電池的原型。

### 三個發展障礙

在燃料電池氫能車的發展主要有三個障礙。

首先，氫的密度很低，就算燃料以液態形式儲存在低溫瓶或壓縮氣體瓶，在那些空間能夠儲存的能量十分有限，而氫能車比起其他汽車就十分受限。而氫氣也不應該大量外溢到大氣層中，不然可能會破壞臭氧層。有些研究已經用特別結晶體來儲存氫在較高密度的環境中，而且更安全。

另外一種方法是不儲存氫分子，而使用氫重組器來從傳統燃料如甲烷、汽油和乙醇，提取氫。很多環保分子對此想法不感興趣，因為它依賴了化石燃料。可是，這是有效的重組程序，而且避免了儲存及運送氫的難題。使用重組過的汽油或乙醇來推動燃料電池，不但幾乎無空氣污染問題，能量轉換效率也比內燃機高（可有效減少二氧化碳排放）。

其次，製造在氫能車提供電力可靠燃料電池，耗資頗高。科學家努力研究令燃料電池的成本盡量便宜，同時又有足夠硬度以抵受撞擊和震動這些車輛的基本問題。燃料電池的設計大都脆弱，故不能在那些情況下保存。加上很多設計都需要稀有物如鉑作為催化劑，令工作更順暢，而催化劑可能污染氫的純淨度，不利氫的提供。

第三個問題是氫可作為能量的攜帶者而非能源。它必須從化石燃料或其他能源提取，因此引起能量的流失（因為從其他能源到氫又回到能量的轉換並非百分百有效）。

過去常被討論的方案是發展新的核反應爐，提供高溫及電能，電解高溫水蒸氣的效率較高；但是新的核反應爐必許滿足「無核廢料問題」及「不維持就停止反應」的基本條件。

加拿大 Solar Hydrogen Energy Corporation 公司於 2004 年展示直接從太陽和水，透過金屬的催化劑，產生了氫的方法。這或能使從太陽能轉成氫有一個便宜、直接、清潔的途徑。

## 氫內燃機動力

氫內燃車和氫燃料電池車不同。氫內燃車是傳統汽油內燃機車的帶小量改動的版本。氫內燃直接燃燒氫，不使用其他燃料或產生水蒸氣排出。這些車的問題是氫燃料很快耗盡。載滿氫氣的油缸只能行駛數英里，很快便沒能量。另一方面，各色各樣的方法正在研究以減少耗用的空間，例如用液態氫或氫化物。

1807 年 Isaac de Rivas 製造了首輛氫內燃車。可惜該設計甚不成功。寶馬的氫內燃車有更多的力量，比氫燃料電池車更快。寶馬的氫能車以三百公里每小時創下了氫能車的最高速記錄。馬自達已在開發燒氫的轉子引擎。該轉子引擎反覆轉動，故氫從開口在引擎內的不同部分燃燒，減少突然爆炸這個氫燃料活塞引擎的問題。

其他重要車輛生產商如通用汽車和 DaimlerChrysler 公司，投資在較慢較弱但較有效的氫燃料電池。

## 產業發展

多間公司都有研發氫氣車，資金有來自私人及政府，但福特汽車已經放棄，並將資源投放於純電動車上；雷諾 - 日產汽車在 2009 年宣佈停止研發氫氣車；通用汽車公司在 2009 年 10 月宣布減少在氫氣車的研發，原因是認為氫氣車距實用化還有相當距離。
2009 年，日產在日本發起新 FCV 計劃，之後在 10 月，日產、福特汽車、通用汽車、現代集團、豐田、戴姆勒、雷諾、起亞汽車發表聯合聲明，將研發燃料電池車，預計 2015 年完成。2011 年，現代集團發表其 Blue2 燃料電池車 (FCEV)，預計 2014 年推出。

 
2016 年 9 月中國揚子江汽車集團實驗生產線製造一台常溫常壓氫能儲存公車泰歌號，該實驗車已有部分商業運行能力，實驗車採用化學吸收劑將液態氫吸收混和其中，之後再用催化劑還原釋放，降低氫氣的危性和運輸成本，現有氫氣儲存有低溫和高壓儲存兩種，低溫需耗費大量電能和高壓鋼瓶價格造成成本提高，低溫儲存和高壓儲存仍有安全上的疑慮。泰歌號實驗車的技術是程寒松教授在千人計劃中研發的「常溫常壓儲氫技術」，可以利用現有加油站和石油輸送體系運輸，減少氫燃料在氫經濟的運送成本。

* BMW Hydrogen 7，使用氫與汽油兩用內燃機，2007 年限量生產上市 (使用氫燃料時最遠行程為 200km)。
* 本田 FCX Clarity，使用氫燃料電池，2008 年以出租車輛推出，預計 2018 年正式大量生產。但 2010 年本田推出純電動車。
* 豐田 Mirai，使用氫燃料電池，以 2013 年展出的 FCV 概念車為原型

### 量產原型車

* 氫燃料電池
  * 上汽大通 MAXUS EUNIQ7
  * 菲亞特 Panda Hydrogen
  * 福特汽車公司 Focus FCV
  * 通用汽車公司 HydroGen3
  * 現代汽車公司
    * Santa Fe FCEV-Fuel cell
    * Tucson FCEV-Fuel cell
    * ix35 FCEV-Fuel cell
    * NEXO
  * 梅塞德斯 - 朋馳
    * A-Class F-Cell
    * B-Class F-Cell
  * 大眾汽車
    * Bora Hy-motion
    * Touran Hy-motion
* 氫與汽油兩用內燃機
  * 馬自達 RX-8
* 氫與汽油兩用內燃機 + 電池動力
  * 馬自達 5
* 混合動力
  * 日產汽車 X-Trail FCHV
  * 豐田 FCHV

### 概念車

* 混合動力
  * 摩根 LIFEcar
    * Quark
  * 揚子江汽車
    * 泰歌號 (常溫常壓系統)

## 參見

## 參考文獻

## 外部連結

* 央視官方頻道 - 氫能新未來 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 新型燃料電池車「FCX クラリティ」の生産を開始 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 香港電台節目 - 我是地球兒 選擇的時候 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 科學人雜誌：加滿氫再上路 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 供給氫動力的拖拉機 / 供給氫動力的拖拉機 / Hydrogen-powered tractor
氢化

**氫化**也稱為**加氫**，是一種用氫氣和其他化合物反應的單元操作，通常發生在鎳、鈀、鉑等催化劑表面。氫化通常用於還原未飽和的有機化合物或其他化合物。碳氫化合物的氫化可以還原掉分子中的雙鍵和三鍵。典型的氫化過程是烯烴加氫，有一分子的氫氣加入烯烴分子中。由於氫氣不活躍，通常必須有催化劑的存在才能反應，無催化劑的氫化過程只在高溫下才發生。

氫化在化工生產中一般分為兩種：

* **加氫** —— 單純增加有機化合物中氫原子的數目，使不飽和的有機物變為相對飽和的有機物，如將苯加氫生成環己烷以用於製造錦綸；將魚油加氫製作硬化固體油以便與貯藏和運輸；製造合成潤滑油、肥皂、甘油的過程也是一種加氫過程。
* **氫解** —— 同時將有機物分子進行破裂和增加氫原子。如將煤或重油經氫解，變成小分子液體狀態的人造石油，經分餾可以獲得人造汽油。

## 過程

在氫化過程中有三種物質：作為底物的不飽和烷烴、氫氣或者等價的供氫源和必要的催化劑。氫化還原反應發生的溫度、壓力取決於底物的種類和催化劑的活性。

### 相關及競爭反應

氫化反應所需要的催化劑及反應條件也能讓烯烴發生異構化反應，其構型會從順式變為反式。這個過程在食品工業中很重要，因為加氫技術在食物里產生了大量的反式脂肪酸。

原有的化學鍵斷裂，再加上一分子氫氣的反應稱為氫解。氫解可能會導致碳 - 碳鍵或碳 - 雜鍵斷裂（雜原子可以是：氧、氮、硫或鹵素）。氫化產物中的極性鍵可能是氫解產生的。

### 供氫源

對於氫化過程，最直接的供氫源就是氫氣，商業上氫氣通常儲存在加壓的鋼瓶中。工業上的氫化過程的壓力通常是一個大氣壓以上，這時需要使用增壓泵將鋼瓶中的氫氣升壓到所需壓力。工業上氫氣的來源是碳氫化合物的蒸汽重整。
許多不直接使用氫氣的情況下，可以用像甲酸、異丙醇、二氫蒽這樣的供氫劑作為供氫源。它們經脫氫反應生成二氧化碳、丙酮和蒽，並還原其他化合物。這樣的反應稱為轉移加氫。

### 底物

烯烴和炔烴加氫的一個重要特徵是順式加成。不論是均相催化還是非均相催化，反應都通過順式加成機理進行，氫氣從位阻最小的地方進攻。加成反應可以在不同的官能團上進行：

### 催化劑

除了少數情況下，在沒有催化劑時，氫氣不會和有機物反應。不飽和的反應底物會化學吸附到催化劑表面，催化劑的大多數表面都被底物占據。在非均相催化反應中，氫氣和催化劑表面形成鍵 (M-H)，這樣氫原子就能轉移到已經吸附的底物上。鉑鈀銠和銣均是高活性的催化劑，可以在較低的溫度壓力下操作。貴金屬催化劑雖然活性高，反應條件要求低，但價格太高。基於鎳的非貴金屬催化劑，如蘭尼鎳、漆原鎳等價格較低、更經濟，但反應活性不高，需要在高溫、高壓下反應。人們需要在反應活性（反應速度）與催化劑的成本以及使用高壓設備的成本之間權衡，找到合適的平衡點。

催化劑通常按反應體系的相態分為兩類：均相催化和非均相催化。均相催化劑和反應物均溶解在溶劑中。而非均相催化劑是固體，懸浮在溶解有底物的溶劑中，或者與氣體底物反應。

#### 均相催化劑

以下列出了有名的均相催化劑。這些催化劑都是配合物，可以同時活化氫氣和不飽和底物。大多數情況下配合物含有鉑系的金屬，如鉑、釕、銥等。

* 均相加氫催化劑和它們的前體
* * * *

均相催化劑也用在不對成合成中，通過催化前手性底物加氫可以得到不對成的產物。這種方法最早的證明是銠催化的醯胺氫化反應，產物作為藥物 L-DOPA 的前體。為了實現不對稱還原，催化劑使用手性二膦作為配體。銠催化氫化也被應用於 S-metolachlor 除草劑的生產中，它使用了 Josiphos 類型的配體 (稱為 Xyliphos)。從理論上講，不對稱氫化反應可以被手性非均相催化劑催化，但這種方法更多的是一種探索，而不是一項實用的技術。

## 設備

對於氫化過程，化學工程師可以選擇三大類設備：

* 常壓間歇加氫
* 高溫 / 高壓間歇加氫
* 流動加氫

### 常壓加氫

常壓加氫是最原始的加氫方法。現在仍然用於教學用途。常壓加氫通常在圓底燒瓶中進行，燒瓶口用橡膠圈密封，燒瓶內裝有溶解的反應物和固體催化劑，並用氮氣或氬氣隔絕空氣做保護氣。氫氣通過氫氣球持續加入，並通過不斷攪拌，以促進三相反應物反應。可以通過監視氫氣球的變化或氫氣的吸收來來判斷氫氣的消耗量，進而判斷氫化反應的進行程度。通常使用盛有硫酸銅等有色液體的刻度管來測量氫氣的吸收量，或使用帶有刻度的反應器。

### 高溫 / 高壓加氫

對於許多氫化反應，如去除保護基團的氫解反應和芳香體系的還原反應，常溫常壓下進行的十分緩慢，對於這種類型的反應一般使用高壓系統。在這種情況下，催化劑添加到惰性氛圍下的壓力容器中，氫氣直接從氣瓶或實驗室的供氫源加入體系中。加壓的漿液體系通過機械搖動進行攪拌混合，或者使用旋轉籃攪拌，也可以加熱，讓漿體自行混合，因為壓力彌補了加熱導致的氣體溶解度的降低。

### 流動加氫

流動加氫技術已經成為工業上的一種熱門技術，工業應用規模也逐漸增加。該技術將氫氣和稀釋的溶解於溶液中的反應物連續地通過固定床催化劑。通過使用現有的高效液相色譜技術，系統允許壓力從常壓到加壓至 1,450 psi（100 bar），也可以提高反應溫度。在實驗室級的反應中，可以使用一系列預製的整裝催化劑，使用時無需稱重或去除失效的催化劑。

### 工業反應器

工業上，催化加氫使用裝有已負載催化劑的平推流反應器。操作溫度、壓力通常很高，具體的數值取決於催化劑的種類。相對於實驗室內的催化劑，工業上催化劑在載體上的負載量很低，並且金屬中添加了不同的助劑或使用混合金屬來改善活性、選擇性和穩定性。通常使用金屬鎳，因為鎳相對其它貴金屬是活性低、易於控制且價格便宜。

氣液感應反應器（加氫器）也用於催化加氫。

## 參考文獻

## 外部連結

* "The Magic of Hydro" _Popular Mechanics_, June 1931, pp. 107–109 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） —— 20 世紀 30 年代，面向大眾介紹石油加氫技術的早期文章。
氢化三丁基锡

**氫化三丁基錫** 是一種有機錫化合物 ，化學式 (C4H9)3SnH。 它是一種無色液體，可溶於有機溶劑。 這種化合物是有機合成里，氫原子的來源。

## 製備和特徵

氫化三丁基錫可以由氧化三丁基錫被聚甲基氫矽氧烷還原而成 (Bu = CH3CH2CH2CH2)：

　
: 2"(MeSiH)" + (Bu3Sn)2O → "(Me2Si)2O" + 2 Bu3SnH

　
: (Bu3Sn)2O + 2/n (MeSi(H)O)n → 2 Bu3SnH + 1/n [(MeSiO)2O]n

氫化物是一種可蒸餾的液體，對空氣有輕微的敏感，會分解成 (Bu3Sn)2O。 其紅外光譜在 νSn-H 的 1814cm-1 處顯示很強的能帶。

## 應用

它是有機合成里是一種有用的試劑。 它和偶氮二異丁腈 (AIBN) 混合或被光照時， 氫化三丁基錫會將有機鹵化物（和相關基團）轉化為相應的烴。 此過程是通過涉及自由基 Bu3Sn・的自由基反應機製發生的。 該基團從另一個氫化三丁基錫分子中奪取 H・，從而傳播該鏈。 氫化三丁基錫作為 H・供體的用途可歸因於其相對較弱的鍵強（78 kcal/mol）。 

它是氫錫基化反應的選擇性試劑： 

　
: RC2R' + HSnBu3 → RC(H)=C(SnBu3)R'

## 參見

* 三丁基錫化合物
* 三甲基矽基

## 擴展閱讀

* Hayashi, K.; Iyoda, J.; Shiihara, I. "Reaction of organotin oxides, alkoxides and acyloxides with organosilicon hydrides. New preparative method of organotin hydrides " J. Organomet. Chem. 1967, 10, 81. doi:10.1016/S0022-328X(00)81719-2

## 參考資料
氢化亚汞

**氫化亞汞**（HgH）是汞形成的二元氫化物。Hg-H 的鍵能非常弱因此該化合物只能在低於 6K 基質隔離的條件發現。氫化汞 HgH2 和氫化亞汞的直線型二聚體 HHgHgH 也已經用此法發現。

## 參考資料
氢化亚铁

**氫化亞鐵**，化學式為 FeH2 或 (FeH2)n，是一種無機化合物。它在動力學上是不穩定的，因此對其性質知之甚少。然而，它以黑色無定形粉末的形式，於 2014 年首次合成。

## 參考資料
氢化亚铜

**氫化亞銅**（化學式：CuH）是銅的二元氫化物。Cu-H 鍵很弱因此這種化合物是不穩定的。硫酸銅與次磷酸鈉在少量硫酸存在的條件下反應得到這種紅色沉澱。它受熱就分解為金屬銅和氫氣。X 射線衍射實驗已經測定了它的晶體結構。它與三苯基膦的加合物是有機化學中的斯瑞克試劑。

## 參考資料
氢化可的松

**皮質醇**（英語：Cortisol），屬於腎上腺分泌的腎上腺皮質激素之中的糖皮質激素，在應付壓力中扮演重要角色，故又被稱為「壓力荷爾蒙」。皮質醇會提高血壓、血糖水平和產生免疫抑制作用。在藥理學，人工合成的皮質醇稱作氫化可的松（hydrocortisone），除了補充皮質醇不足外，也會用作治療過敏症和發炎。最初被用作治療類風濕性關節炎時，皮質醇被稱作 Compound E（化合物 E）。

## 生理反應

血液中皮質醇含量在日中會變化，早上的水平最高，下降至午夜時最低。剛出生嬰孩的皮質醇日中含量變化並非跟隨上述規律；相關規律成形於兩周至九個月大。有關晝夜節律的訊息，相信由視網膜傳送至下視丘的視交叉上核）。

研究發現，特定的皮質醇水平變化與失常的促腎上腺皮質素水平、憂鬱症、壓力有關，也與血糖過低、疾病、發熱、創傷、恐懼、痛楚和極端溫度等會引起因壓力而來之生理反應的事件有關。

### 作用

正常含量的皮質醇（如其他糖皮質激素）有助身體在壓力下回復體內平衡。長期壓力會導致長時間分泌皮質醇。

**胰島素**

皮質醇提高糖原分解和脂類、蛋白質的分解，促進製造肝外胺基酸和酮類，變相中和胰島素作用。這會間接增加血液中的葡萄糖含量，肝臟也會增加分解糖原。長期分泌皮質醇會導致多糖症。

**胺基酸**

皮質醇通過抑制膠原質形成、減低肌肉吸收胺基酸和抑制蛋白質合成，提升血清中的胺基酸含量。

**消化液分泌**

皮質醇會刺激胃酸分泌，從而增加腹瀉時鉀和酸的流失。

**鈉代謝**

皮質醇有助哺乳類動物抑制鈉從腸流失。但鈉的流失不影響皮質醇分泌。

**鉀代謝**

皮質醇會導致鉀從細胞流失，主要通過補回同等數目的鈉來實現。這較不會影響身體 pH 值，因為正常來說每 3 個鉀離子流失只會有 2 個鈉離子補回。

**水代謝**

皮質醇是利尿劑荷爾蒙，腸部一半的利尿作用由它控制。

**銅代謝**

皮質醇可增加免疫作用中銅的含量，從而刺激含銅的酵素，包括超氧化物歧化酶（superoxide dismutase），該種酶用作抵抗細菌。

**免疫系統**

皮質醇可削弱免疫系統的活動，妨礙 T 細胞的繁殖。

**骨骼代謝**

皮質醇降低骨骼的形成，長遠可導致骨質疏鬆症。

**記憶**

皮質醇與腎上腺素對產生短期情緒記憶有重要作用，有關機制被認為可能幫助記憶日後要逃避的事物。不過，長時期過多皮質醇會損害海馬體，影響學習能力。

**其他作用**

* 提高血壓；缺乏皮質醇會導致大範圍的血管舒張。
* 抑制促皮質素釋放激素（簡稱 CRH），導致 ACTH 分泌的負反饋。

## 失調

* **皮質醇過高**：會導致庫興氏症候群。
* **皮質醇過低**：會導致愛迪生氏病。

皮質醇與 ACTH 的關係如下：

## 藥理學

氫羥腎上腺皮質素是皮質醇的化學物形式，可用作口服或靜脈注射，有免疫抑制作用，以注射方式治療過敏反應和血管性水腫等過敏症，也會用作治療發炎。

補充劑可體纖的製造商聲稱通過抑遏皮質醇可降低體重，製造商在 2007 年因虛假廣告被美國聯邦貿易委員會罰款 1200 萬美元，該製造商不再聲稱可體纖可抑制皮質醇。

## 合成

皮質醇合成於腦下垂體。

## 參見

* 庫興氏症候群
* 創傷後心理壓力緊張綜合症
* 中心漿液性視網膜病變
* 可體纖

## 參考文獻
氢化松苓酸

**氫化松苓酸**（英語：Trametenolic acid，3β- 羥基羊毛甾 - 8,24 - 二烯 - 21 - 酸，3β-Hydroxylanosta-8,24-dien-21-oic acid）是一種天然的類固醇化合物，具有抗炎活性，最早得自的一種藥用真菌白樺茸（_Inonotus obliquus_）。

## 參考文獻
氢化植物油

**氫化脂肪**或稱**氫化油**（英語：Hydrogenated oils），是一種人工合成的脂肪，其主要成份與動物脂肪相同。由於常溫下液態的植物油中的不飽和脂肪酸容易氧化、不耐長時間高溫烹調，為了提高油的穩定度，便以部分氫化（Hydrogenated）方式加工處理，使其轉為半固態的形式（全氫化過硬），而成為氫化油（即**部分氫化油**或**不完全氫化油**）。目前市售氫化脂肪中含有反式脂肪，這是一種由於植物油氫化的副反應而形成的物質，目前多數學者認為其對人體健康不利、比飽和脂肪更會增加心臟病（如心肌梗塞、動脈硬化等心血管疾病）的發病機率。

## 氫化

氫化是對自然油脂進行化學改造，在現代的榨油的過程，一般會利用「己烷溶液」對榨油原料進行榨油工作，例如榨大豆油，會先以己烷溶液把大豆內的油脂溶解，再對混合物進行蒸發，把己烷溶液提走還原為己烷溶液重新利用。而得出的就是天然大豆油。而氫化的程序就在這裏開始，先在這些植物油中加入鎳金屬微粒，然後加到攝氏二百度高溫，並保持六小時，同時用高壓泵往油液中加入氫氣。氫分子與不飽和脂肪分子中的碳碳雙鍵發生加成反應而將其變成飽和脂肪，形成氫化脂肪。其中的飽和脂肪的分子結構同天然動物脂肪相同。

對脂肪進行氫化有多個好處：

1. 不易變壞，可作大量儲存，也即意味成本低
2. 熔點較高，化學狀態穩定，方便存放

如果氫化反應能夠完全進行，則會得到完全氫化的脂肪；但完全氫化的脂肪往往非常堅硬，沒有應用價值，因此市售的氫化脂肪都是沒有完全氫化的脂肪。氫化反應是可逆的，因而在不完全氫化的條件下，一部分已經氫化過的脂肪分子會脫氫而變回不飽和脂肪。在這個過程中會產生一種新的物質，即反式脂肪。而改變氫化條件（溫度壓力），可以減少反式脂肪的產生量。

## 應用

在一般加工食品、包裝食品中加入氫化脂肪，是一個極度普遍的事情，例如包裝麵包、薯片、餅干、人造牛油、香脆包裝食品、即食麵、咖啡伴侶中的植脂末、奶茶沖劑中的奶精等食料都會用上這種氫化脂肪。而在很多西方快餐食品中，都會用這種氫化脂肪炸食品的，尤其是麥當勞炸薯條的用油，是近年來才淘汰含有部分氫化脂肪的植物油。

大多數的專家認為氫化脂肪中所含有的反式脂肪是不健康的，多數研究都是指氫化脂肪的危害比飽和脂肪嚴重許多，會造成心血管疾病、糖尿病等。盡可能的減少反式脂肪，已經是社會大眾及相關專家的共識；自 2003 年起陸續有國家（目前有丹麥、奧地利、冰島、挪威、瑞士、中華民國與美國）管制或禁止將其使用在食品上面。

中華民國食藥署已公告「食用氫化油之使用限制」，2018 年 7 月 1 日起全面禁用「不完全氫化油」於食品中。然而，目前人們可以輕易的在各大賣場與便利超商中見到標示著原料含有 [完全氫化植物油] 的產品，包含各類麵包、蛋糕、餅乾、巧克力等等。這意味著，目前人們依舊大量食用氫化植物油。

## 別名

由於氫化脂肪是一個敏感的名詞，所以多數食品生產商都會在包裝上，以另一些名字代替氫化脂肪，以圖掩人耳目，以下是部份名詞，都可能是氫化脂肪：

* 植物人造黃油 (Vegetable Margarine);
* 植物脂肪 (Vegetable Fat);
* 植物起酥油 (Vegetable Shortening);
* 硬化脂肪 (Hardened Fat);
* 植物脂肪和植物油 (Vegetable Fats and Oils)
* 氫化植物油 (Vanaspati)
* 菜油 (Vegetable Ghee)
* 部份氫化油 (Partially Hydrogenated Oil)

尤以在印度食品中，更是常用的。

## 相關

* 反式脂肪

## 注釋

## 外部連結
氢化氘

**氘化氫**是由氫的兩個同位素：1H (氕) 和 2H (氘) 形成的雙原子分子。其適當的分子式為 H2H，但為簡化起見，通常寫為 HD。

## 製備和天然存在

在實驗室中，它是用重水處理氫化鈉而製得的：

　
: NaH + D2O → HD + NaOD

氘化氫是天然存在的分子氫的次要成分。它是所有巨行星大氣中次要但值得注意的組成部分之一，其豐度約為 30 ppm 至 200 ppm。在超新星殘骸中也發現了氘化氫。

## 參考資料

## 外部連結

* Spitzer observations of hydrogen deuteride （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
氢化物

**氫化物**是一類氫的化合物。嚴格意義上講，氫化物只包含氫同金屬相互結合的化合物，但由於概念的擴大，有時它也包含水、氨和碳氫化合物等物質。

## 分類

氫化物基本上可按以下標準分類：

　
: **離子型氫化物（類鹽氫化物）**
: 一類具有高熔點和較高穩定性的化合物，一般由較活潑的金屬與氫形成，如鹼金屬及部分鹼土金屬和鑭系金屬氫化物。

**共價型氫化物**
: 由非金屬（不含稀有氣體）或類金屬與氫形成，熔點較低，命名上通常叫「某化氫」而非「氫化某」。

**過渡金屬氫化物**
: 為過渡金屬的氫化物，種類很多，其中有些是確定的整比化合物。過渡金屬合金的氫化物是近年來氫化物的研究方向。

**邊界氫化物**
: 性質介於共價型與過渡金屬之間，報導較少。

**配位氫化物（複合氫化物）**
: 包括氫化鋁鋰、硼氫化鈉等，在工業生產及有機合成中具有重要應用。

## 氫負離子

氫負離子 H−，由兩個電子及一個質子組成，是已知除電子鹽外最小的陰離子。氫負離子不能在水溶液中存在，是已知的最強鹼之一，這可通過以下生成反應看出：

　
: : ½H2(g) → H(g); ΔH = 218kJ/mol

　
: H(g) + e− → H−(g); ΔH = -67kJ/mol

　
: ½H2(g) + e− → H−(g); ΔH = +151kJ/mol

　
: ½Br2(g) + e− → Br−; ΔH = -214kJ/mol

　
: H− + H+ → H2; ΔH = -1676kJ/mol

負氫是非常強的還原劑：

　
: : H2 + 2e− ⇌ 2H−; _E_~~o~~ = −2.25 V

已知自由氫負離子的有效半徑為 208pm。這個數據與其他數據比較時，特別是與 He 原子的 93pm，H 原子的 50pm，Cl−的結晶半徑 181pm，H 的共價半徑 30pm，及類鹽氫化物中 H−的半徑（134-154pm）相比是有趣的。這個反常大的半徑可以用 H−的核電荷較小，電子彼此排斥和對核引力的屏蔽效應來解釋。

## 離子型氫化物

由於 H−離子的生成熱為正值，因此只有電正性大的元素才能與氫形成離子型氫化物。這類化合物在熔融電解時陽極產生氫氣，可證明其離子性。

這類化合物中 H−的結晶半徑介於 F−和 Cl−之間，因此某種氫化物的晶格能與相應的氟化物及氯化物相近。但是氫化物的生成熱相對於鹵化物卻非常低，例如鹼金屬鹵化物的生成熱大約為 420kJ/mol，而氫化鈉的生成熱只有 56.6kJ/mol，氫化鋰也不過 91.0kJ/mol。

### 製備

所有的離子型氫化物都可通過金屬直接與氫氣化合製備，反應溫度為 300-700°C。為了避免反應在金屬表面生成的氫化物阻止進一步的反應，常用金屬在礦物油中的分散質，或者加入表面活性劑。但加入表面活性劑的同時也降低了純度。

　
: : 2Na + H2 → 2NaH

### 性質

離子型氫化物都是無色或白色晶體，常因含有金屬雜質而發灰，金屬過量則呈藍紫色。這類化合物的反應性從鋰到銫、從鈣到鋇依次增大，遇氧化劑（包括水）會強烈反應，操作時必須注意。它們對空氣和水是不穩定的，有些甚至會發生自燃。曾經有人將一份 K3AlH6 樣品放在手套箱中放置了一段時間，後來用藥匙觸碰了一下樣品，立即發生了爆炸。 一般認為這類爆炸的發生與氫化物表面略受氧化後生成的超氧化物有關。觸碰超氧化物時其與氫化物相接觸，發生劇烈反應便引發了爆炸，KH、RbH、CsH 也有發生類似爆炸的危險。

### 應用

* 氫化鋰和氫化鈉分別用於複合氫化物 LiAlH4、NaBH4 及類似化合物的製取。
* 氫化鈉是有機合成中用途很廣泛的鹼及還原劑。
* 氫化鈉溶在熔融氫氧化鈉中可作為鋼鐵的脫鏽劑。
* 氫化鈣被用作生氫劑、乾燥劑及工業上還原製備某些單質。

## 共價氫化物

共價氫化物是非金屬（稀有氣體除外）、類金屬及一些電正性不大的金屬元素與氫形成的化合物。單核的共價氫化物都可寫成 MH8-x（x 為 M 的價電子數）的形式，有些元素還可形成雙核及多核的氫化物，如 N2H4、B2H6、C2H6、H2O2 等，其中以碳形成的氫化物最多。

### 製備

* 單質與氫化合，如：

　
: : 2H2 + O2 → 2H2O

* 用氫氣還原相應的化合物，如馬氏試砷法（參見銻化氫 #歷史）。
* 用水或酸處理相應的金屬（通常為鎂）化合物，如：

　
: : Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

* 電解，如 323-333K 電解含有糊精和葡萄糖的 SnSO4 硫酸溶液可製得錫烷。
* 用 LiAlH4 在乙醚中還原相應的鹵化物，這種方法可製備 Si、Ge、Sn 的氫化物。
* NaH 與 MgBr2 進行複分解反應或熱分解 Be 或 Mg 的烴基物可製備其氫化物。
* 100% 硫酸與氫化鋁鋰反應可得 AlH3：

　
: : 2LiAlH4 + H2SO4 −THF→ 2AlH3 + 2H2 + Li2SO4

共價氫化物中的氫可被一些有機基團替代，生成相應的衍生物，例如 DIBAL（二異丁基氫化鋁）中含有氫橋連接的鋁原子，被用於有機合成。

## 過渡金屬氫化物

許多過渡金屬或合金與氫加熱時能形成過渡金屬氫化物。絕大多數過渡金屬氫化物為整比化合物（鈀除外）。過去曾認為它們是氫在金屬中的固溶體，或氫間充在晶格空隙中形成的化合物，但現在已弄清楚它們都有很明確的物相，結構完全不同於母體金屬的結構。 很多過渡金屬氫化物很活潑，與水劇烈反應，甚至在空氣可以自燃。

### 應用

* 鈾與氫氣化合成為氫化鈾的可逆反應可用於製備超純氫氣。
* 氫化鈦在電真空工業中用作吸氣劑，也用作高純氫的供源。
* 氫化鋯用於製造煙火及核反應爐中的減速劑。
* 過渡金屬合金是現在儲氫材料中很重要的研究方向，如鑭鎳合金 LaNi5。

## 參考資料

## 外部連結

* IUPAC 氫化物的命名 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
氢化甲酰化反应

**氫甲醯化反應**也稱**羰基合成**，是工業上用烯烴與氫氣及一氧化碳在高壓（10-100atm）加熱（40-200°C）和過渡金屬催化下反應製備醛類的方法。反應的總體結果是醛基和氫分別加到烯烴雙鍵的兩端，生成增加一個碳的醛的兩種異構體的混合物。該法首先由 Otto Roelen 發現，在化學工業上的應用很廣。生成的醛是重要的精細化工產品，可以作為很多產品的合成原料。

　
: ${\rm {RCH=CHR'+H_{2}+CO\longrightarrow RCH_{2}-CHR'-CHO}}$

該反應的催化劑多為 Co、Rh、Ir 的配合物，其種類隨氫甲醯化反應的進展而發生了很大變化，主要是從最初的四羰基氫鈷–經叔膦（如三丁基膦）改性的鈷催化劑–銠催化劑（如 HRh (CO)(PPh3)3）.BASF 使用 Co, SHELL 使用 Co/PR3, UCC 使用 Rh/PR3, RCH–RP 使用 Rh/TPPTS. 催化劑 Rh 相對於 Co 更好，因為其更高的選擇性，以及更好的活性在低壓下。目前研究中的多相催化劑。

## 反應機理

以四羰基氫鈷（HCo (CO)4）為例，反應的催化機理為：

　
: 18 價電子的四羰基氫鈷發生配體交換，生成與烯烴絡合的中間體。與鈷相連的氫對烯烴發生遷移插入反應，生成烴基羰基鈷，然後再與一個 CO 絡合，烴基發生遷移插入，生成活性的醯基羰基鈷中間體。它與氫發生氧化插入，生成金屬氫配合物，而後發生還原消除反應，生成一分子醛和 16 價電子的三羰基鈷中間體，完成一個循環。

## 參考資料
氢化碳

**甲烷**（英語：Methane），是結構最簡單的烴類，化學式為 CH 
4，由一個碳原子以及四個氫原子組成。它是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對豐度，使之成為很有發展潛力的一種燃料，但在標準狀態下收集以及存儲氣態的甲烷是一個十分有挑戰性的課題。

在自然狀態下，甲烷可以在地底下或者海底找到，大氣中也含有甲烷，這些甲烷稱為大氣甲烷。在原始大氣中，甲烷是主要成分之一。自 1750 年以來，地球大氣中的甲烷濃度增加了約 150％，造成的全球暖化效應以及全球所有溫室氣體的 20％（不包括水蒸氣）。在太空中，不少星體的表面和大氣中也有甲烷。

甲烷的結構是由一個碳和四個氫原子透過 sp3 混成的方式化合而成，而且是所有烴類物質中，含碳量最小，且含氫量最大的碳氫化合物，因此甲烷分子的分子結構是一個正四面體的結構，碳大約位於該正四面體的幾何中心，氫位於其四個頂點，且四個碳氫鍵的鍵的鍵角相等、鍵長等長。標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的**沼氣**主要成分就是甲烷。

## 歷史

1776 年 11 月，義大利物理學家亞歷山卓・伏打（Alessandro Volta, 1745 年 2 月 18 日－1827 年 3 月 5 日）根據班傑明・富蘭克林（Benjamin Franklin 1706 年 1 月 17 日－1790 年 4 月 17 日）關於「可燃空氣」的論文，在瑞士的馬焦雷湖（Lago Maggiore）中發現了甲烷。伏打在沼澤中收集冒出來的甲烷，直到 1778 年成功分離出純的甲烷氣體，他還利用電火花裝置成功點燃甲烷氣體確定了甲烷的可燃性。

## 分子性質

甲烷分子是一種正四面體分子，有四個等價的碳氫鍵。其分子結構是由碳跟氫的價軌域重疊所形成的分子軌域構成，最低能量的分子軌域為的 2s 軌域上的碳與同相組合的 1s 軌域上的四個氫原子重疊的結果，而能量稍微高一點的由三個分子軌域重疊的結果，即氫原子的一個 s 軌域電子和三個碳原子的 p 軌域電子重疊形成一個 σ 軌域，更精確的說法是，發生混成而形成了 sp3 混成軌域。這種化合方式與實際觀測到的甲烷光譜吻合。

常溫常壓下的甲烷是一種無色無味的氣體。家用天然氣的特殊味道，是為了安全而添加的人工氣味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大氣壓力的環境中，甲烷的沸點是−161 °C。甲烷是一種十分容易閃燃甚至會爆炸的氣體，只要空氣中甲烷含量在 4.4-17％的範圍內就很容易起火或爆炸。

目前已知有九種不同的固態甲烷晶體結構。若在常壓下將甲烷降至甲烷的冰點會形成甲烷一（英語：methane I）的晶體結構，這種晶體結構屬於立方晶系，空間群為 Fm3m。由於氫原子的位置在甲烷一晶格中是不固定的，即甲烷分子可以自由轉動。因此，它是一個可塑性晶體。

甲烷是天然氣的主要成分，約佔了 87%，液化的甲烷不會燃燒，除非在高壓的環境中（通常是 4～5 大氣壓力）。

### 可能對健康造成的影響

甲烷並非毒氣；然而，其具有高度的易燃性，和空氣混合時也可能造成爆炸。甲烷和氧化劑、鹵素或部份含鹵素之化合物接觸會有極為猛烈的反應。甲烷同時也是一種窒息氣體，在密閉空間內可能會取代氧氣。若氧氣被甲烷取代後含量低於 19.5% 時可能導致窒息。當有建築物位於垃圾掩埋場附近時，甲烷可能會滲透入建築物內部，讓建物內的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建築物在地下室設有特別的回復系統，會主動捕捉甲烷，並將之排出至建築物外。

## 來源

甲烷是天然氣的最主要成分，是很重要的燃料；同時也是溫室氣體：其全球變暖潛能為 21（即它的暖化能力比二氧化碳高二十一倍）。主要來源有：

* 有機廢物的分解
* 天然源頭（如沼澤）：23%
* 從化石燃料中提取：20%
* 動物（如牛）的消化過程：17%
* 稻田之中的細菌：12%
* 生物物質缺氧加熱或燃燒
* 牛隻打嗝

## 製取

實驗室常用醋酸鈉與鹼石灰共熱製取甲烷：

　
: CH3COONa + NaOH → CH4↑ + Na2CO3

## 化學反應

甲烷主要化學反應是：燃燒、蒸汽重整合成氣、以及鹵化反應。在一般情況下，甲烷的反應是很難控制。甲烷可以氧化成甲醇，但一般來說要完成這個化學反應時十分困難的，因為在一般情況下甲烷的氧化反應產物通常是二氧化碳與水，即使氧氣不足也很難產生甲醇。但是若在酵素的協助下就能輕易地完成此氧化反應，例如甲烷單加氧酶，但產量無法達到工業生產的規模。

### 反應性

由於甲烷中碳原子與氫原子間的化學鍵為較穩定的 σ 鍵，化學性質比較穩定，因此甲烷能參與的反應較其他有機物少。

### 燃燒

甲烷的燃燒熱約為 55.5 MJ/kg 。燃燒時產生明亮的藍色火焰。甲烷的燃燒是一個多步反應。下面的反應式是過程的一部分，與所述淨結果是：
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O (_ΔH_ = −891 k J/mol)

1. CH4+ M\* → CH3 + H + M
2. CH4 + O2 → CH3 + HO2
3. CH4 + HO2 → CH3 + 2 OH
4. CH4 + OH → CH3 + H2O
5. O2 + H → O + OH
6. CH4 + O → CH3 + OH
7. CH3 + O2 → CH2O + OH
8. CH2O + O → CHO + OH
9. CH2O + OH → CHO + H2O
10. CH2O + H → CHO + H2
11. CHO + O → CO + OH
12. CHO + OH → CO + H2O
13. CHO + H → CO + H2
14. H2 + O → H + OH
15. H2 + OH → H + H2O
16. CO + OH → CO2 + H
17. H + OH + M → H2O + M\*
18. H + H + M → H2 + M\*
19. H + O2 + M → HO2 + M\*

### 加熱分解

在隔絕空氣的條件下加熱到將近 1000℃，就開始分解；加熱時間較長，到 1500℃左右，分解接近完全。

　
: CH4 → C + 2H2↑

### 與鹵素的化學反應

當甲烷與氯在黑暗中混合時，兩者不會產生化學反應，如果把混合物加熱或以紫外光照射，以下反應（取代反應）會發生：

　
: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

　
: CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

　
: CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

　
: CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

反應的機理屬於自由基取代，有鍵引發、鍵增長、鍵中止三步驟。

反應的產物含有此四種氯化甲烷，由上至下四種產物名稱分別為：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯甲烷（四氯化碳），四者的比例視甲烷與氯的比例。
甲烷可與溴產生類似反應。甲烷與氟的反應十分猛烈，如果先用惰性氣體稀釋兩者才在特定的儀器內進行反應，也可得出類似反應。甲烷與碘不會直接產生反應，可以用溴化碘等代替進行碘化。

## 參見

* 甲基，由甲烷衍生出的官能基
* 產甲烷作用
* 可燃冰
* 相關碳化物：
  * 卡班（甲烷，英語：Carbane）
  * 卡賓（甲烯，英語：Carbene）
  * 卡拜（甲炔，英語：Carbyne）

## 參考文獻
氢化酶

**氫化酶**（英語：Hydrogenase）是一種可以可逆地催化氫氣氧化還原的酶，如下方程式：

　
: （1） H2 + Aox → 2H+ + Ared

　
: （2） 2H+ + Dred → H2 + Dox

式（1）是氫氣的氧化過程，Aox 為電子受體，即氧化劑，如氧氣、硝酸根、硫酸根、二氧化碳、富馬酸等等；式（2）是質子的還原過程，Dred 為電子給體，是還原劑，比如鐵氧還蛋白和細胞色素 c3。所以，在生物體內，小分子和大的生物蛋白分子都可以作為實質的電子的給體或者受體。

根據氫化酶活性中心的金屬原子組成，可以分為 3 類：鎳鐵類，雙鐵類，和單鐵類。它們的活性中心的結構如下圖所示。
2004 之前，單鐵氫化酶被誤認為是不含金屬中心的。後來，Thauer 等人確認這種「無金屬」酶的活性中心事實上含有一個鐵原子。 
與雙鐵類氫化酶不同的是，單鐵氫化酶的活性中心只包含一個鐵原子，而且沒有鐵 - 硫簇結構。鎳鐵類和雙鐵類氫化酶有一些共同點，比如每個酶都只有一個活性中心，每個活性中心都有鐵 - 硫簇結構，它們的金屬活性中心都有一氧化碳（CO）和氰根離子（CN-）配體。

## 參考資料

## 外部連結

* 2B0J （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB Structure of the Apoenzyme of the Iron-sulphur cluster-free hydrogenase from _Methanothermococcus jannaschii_
* 1HFE （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from _Desulfovibrio desulfuricans_
* 1C4A （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from _Clostridium pasteurianum_
* 1UBR （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [NiFe]-hydrogenase from _Desulfovibrio vulgaris_
* 1CC1 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [NiFeSe]-hydrogenase from _Desulfomicrobium baculatum_
* Animation - Mechanism of [NiFe]-hydrogenase
氢化钇

**氫化釔**，又稱**三氫化釔**，是一種釔的氫化物，另外一種氫化物是二氫化釔。

## 製備

氫化釔可以由二氫化釔和氫氣反應而成。

　
: 2 YH2 + H2 -> 2 YH3

## 性質

氫化釔是一種黃色固體， 在 300 °C 以上分解。

它是六方晶系的，空間群 P63cm (No. 185)。它的空間群可以被轉化成 Fm3m (No. 225) 。

## 反應

氫化釔被研究可以用作中子減速劑。

## 參考資料
氢化钙

**氫化鈣**是化學式為 CaH2 的無機化合物。通常為灰色粉末（高純度時為白色，但很少見），與水劇烈反應產生氫氣。因此 CaH2 可被用作乾燥劑。

CaH2 為鹽類氫化物，其結構與鹽相似。鹼金屬和鹼土金屬的氫化物都是鹽類氫化物。例如我們所熟知的氫化鈉，它會在 NaCl 晶格中結晶。這些氫化物具有更複雜的結構，它們在不反應的溶劑中均不溶解。CaH2 會在 PbCl2 晶格中結晶。

## 乾燥劑

CaH2 與水的化學反應可以下式表示：

　
: CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2↑

水解產生的兩種化合物，氫氣和 Ca (OH)2 固體，非常容易以蒸餾、過濾或傾析與溶劑分離開。氫化鈣是非常溫和的乾燥劑，它比其他試劑如金屬鈉或鈉鉀合金安全。氫化鈣常被用於乾燥鹼性物質，如胺和吡啶。它也被用來預處理即將被更強幹燥劑乾燥的溶劑的水分。

### 缺點

雖然 CaH2 非常方便且常常被選用為乾燥劑，但是它有一些缺點：

* 相較於 LiAlH4，它不溶於任何溶液，因此乾燥反應的速度很慢。
* 會與氯代烴產生非常劇烈的反應（LiAlH4 也有這個缺點）。
* CaH2 和 Ca (OH)2 在外觀上幾乎難以區別，CaH2 的樣品純度很難從外觀上加以判斷。
* 鈣氫化合物不能去除溶解氧，因此它不能用來溶劑去氧。

## 參考資料
氢化钚

**氫化鈽**是一種非整比化合物，化學式 PuH2+x。它是鈽的兩個氫化物之一，另一個是 PuH3。 PuH2 是非整比的，組成範圍為 PuH2 – PuH2.7。還會形成具有過量氫（PuH 2.7–PuH3）的亞穩態化合物。 PuH2 有著立方結構。當化學計量比接近 PuH2 時，它具有銀的外觀，但是隨著氫含量的增加而變黑，此外，顏色變化與電導率的降低有關。

　
: Pu + H2 → PuH2

## 參考資料

## 拓展閱讀

* 薛衛東，朱正和，鄒樂西，等。氫化鈽與 CO 反應體系的耦合效應。原子與分子物理學報，2004, 18 (2):187-189.

## 參見

* 氫化鈾
氢化钚(III)

**三氫化鈽**是一種無機化合物，為鈽的氫化物之一，化學式為 PuH3。理論計算表明，它的 Cs 結構比 C3v 結構更穩定。它在 170 GPa 分解為 PuH2 和 PuH4。

## 性質及製備

三氫化鈽可由金屬鈽和氫氣在 210 °C 反應得到。

　
: 2 Pu + 3 H2 → 2 PuH3

它可以和氨氣在 600 °C 反應，生成一氮化鈽：

　
: PuH3 + NH3 → PN + 3 H2

它可以和空氣反應：

　
: PuH3 + O2 + N2 → Pu2O3 + PuN + H2

## 參考文獻

## 參見

* 氫化鈽（PuHn，n=2~2.7）
氢化钛

**氫化鈦**（TiH2）是一種鈦元素和氫元素形成的金屬氫化物。它化學性質比較活潑，需保存在遠離高溫和強氧化劑處。

因為在空氣中較穩定，它也可以被用於製備氫氣和氫氧化鈦。它可以由氫氣與金屬鈦直接反應獲得。300℃以上時，金屬鈦能可逆地吸收氫，最終形成化學式為 TiH2 的化合物。如果加熱到 1000℃以上，氫化鈦將完全分解為鈦和氫氣。在足夠高的溫度下，鈦氫合金與氫氣處於平衡狀態，此時氫氣的分壓是金屬中氫含量和溫度的函數。氫化鈦還存在成分可變、Ti-H 間距不同的結構很複雜的缺氫相，這些缺氫相近年來得到廣泛的研究，因為它們可用於製作緩衝器、反射器或高溫防護裝備，還有可能用於移動式的核反應爐。

氫化鈦與高氯酸鉀一起用作煙花爆竹的點火劑和閃光粉。它還在生產發泡金屬的工藝中用作發泡劑。

鈦的其他含氫化合物有 TiHCl3。人們認為這是齊格勒 - 納塔催化劑催化烯烴加聚反應的中間體。據報導這是一種不穩定的液體，Ti-H 鍵的伸縮振動頻率約為 1600cm-1。但它至今還未被分離出來。

## 參考資料
氢化钠

**氫化鈉**，化學式為 NaH，是一種無機鹽。有機合成中，氫化鈉主要被用作強鹼。氫化鈉是鹽類氫化物的典型代表，即其是由 Na+ 和 H−組成的，不同於硼烷、甲烷、氨和水之類的分子型氫化物。氫化鈉不溶於有機溶劑，溶於熔融金屬鈉，因此幾乎所有與氫化鈉有關的反應都於固體表面發生。

## 性質

氫化鈉可由氫氣和鈉在高溫下化合形成。 純的氫化鈉是無色的，然而一般製得的氫化鈉會多少帶些灰色。

和氫化鋰、氫化鉀、氫化銣和氫化銫類似，氫化鈉採取氯化鈉型結構，每一個 Na+ 被六個 H−包圍形成八面體。

## 應用

氫化鈉是有機合成中用途很廣泛的強鹼 (pKa~36)。 它可以奪取很多化合物（甚至是弱 Brønsted 酸）中的質子而生成相應的鈉化合物。典型的例子有：醇、酚、吡唑和硫醇等。

氫化鈉最常用於 1,3 - 二羰基化合物、馬來酸酯及類似化合物的去質子化，相應的鈉化合物可以被烷基化，從而能夠生成各種各樣的有機化合物。相應的反應見 Dieckmann 縮合反應、Stobbe 縮合反應、Darzens 縮合反應和 Claisen 縮合反應。二甲基亞碸是常用的溶劑。

氫化鈉還被用於合成硫葉立德，從而實現由酮向環氧化合物的轉化。氫化鈉可以合成 dithioimidodiphosphinate，這是乙醯丙酮配合物中備受關注的領域。

氫化鈉較少用作還原劑，因為負氫太小，不易與其他軌道很好重疊。然而氫化鈉可以將 Si-Si 鍵和 S-S 鍵還原。

## 試劑規格

很多化學試劑公司如 Sigma-Aldrich 和 ACROS 都銷售氫化鈉，通常以煤油保護，含 60% 的氫化鈉。純淨的氫化鈉可由用戊烷或四氫呋喃清洗煤油得到。 氫化鈉的使用需要惰性環境，如用氮氣保護。實際反應時常用的是氫化鈉於四氫呋喃中的懸浮液，因為很多鈉有機化合物可溶於 THF。

## 安全

氫化鈉可以在空氣中自燃，尤其是與水接觸時。此反應產生大量氫氣趨向於爆炸，以及腐蝕性強鹼氫氧化鈉。

## 參考文獻
氢化钡

**氫化鋇**是一種無機化合物，化學式為 BaH2，它比氫化鍶更加活潑。

## 製備

氫化鋇可以由單質加熱直接化合得到：

　
: Ba + H2 → BaH2

## 化學性質

氫化鋇在空氣中可以和氧氣、水反應：

　
: 2 BaH2 + O2 → 2 BaO + 2 H2O

　
: BaH2 + 2 H2O → Ba(OH)2 + 2 H2↑

它和鹵酸鹽、鉻酸鹽等固體氧化劑的混合物遇熱或撞擊容易爆炸。

## 參考文獻

## 拓展閱讀

* M.C.Verbraeken, _et al_.Demonstration of high H - ionic conductivity in barium hydride （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
氢化钴

**氫化鈷**是一種無機化合物，化學式為 CoH2。它是暗灰色的晶體，緩慢在空氣中氧化，可以和水反應。

## 製備

氫化鈷可由苯基溴化鎂和氯化鈷在氫氣氣氛中反應得到：

　
: : ${\mathsf {CoCl_{2}+2C_{6}H_{5}MgBr+2H_{2}\ {\xrightarrow {}}\ CoH_{2}+2C_{6}H_{6}+MgBr_{2}+MgCl_{2}}}$

## 性質

它是暗灰色晶體，在惰性氣氛中可以穩定至 45 °C。在此溫度以上它分解為一氫化鈷和氫氣。它也能和水或酸反應：

　
: : ${\mathsf {CoH_{2}\ {\xrightarrow {H_{2}Oor\Delta }}\ Co+H_{2}}}$

　
: ${\mathsf {CoH_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ CoCl_{2}+2H_{2}}}$

## 參考文獻
氢化钾

**氫化鉀**（potassium hydride），化學式 KH，是鉀的氫化物，屬於類鹽氫化物。氫化鉀與水反應生成氫氧化鉀和氫氣：

　
: KH + H2O → KOH + H2

這個反應通常非常劇烈，伴隨著產生的氫氣的燃燒。同時由於鉀離子的存在，火焰呈淡紫色。

儲放氫化鉀時有可能發生爆炸，可能是由於表面生成的超氧化物與內層的氫化物接觸時，發生的劇烈氧化還原反應導致的。因此存放和使用氫化鉀時必須小心。通常氫化鉀作為礦物油中的分散質出售。研究表明石蠟中氫化鉀分布更加均勻，因此相對安全。

氫化鉀是有機合成中比氫化鈉更強的鹼，可用於有機分子的去質子化。

## 製備

氫化鉀可以由氫氣和鉀直接反應而成：

　
: 2 K + H2 → 2 KH

這個反應由漢弗里・戴維在他 1807 年發現鉀之後發現的。

氫化鉀可溶於溶蝕的氫氧化物（像是氫氧化鈉），不溶於有機溶劑。

## 參見

* 氫化鈉

## 參考資料
氢化铀

**氫化鈾**，亦稱**三氫化鈾**(UH3)，為鈾的氫化物。

## 性質

氫化鈾是一種劇毒的棕褐色至棕黑色，可自燃粉末或脆性固體。 它在 20°C 下的密度是 10.95 g cm−3，大大低於鈾的密度 (19.1 g cm−3)。 它具有金屬導電性，在鹽酸中微溶，在硝酸中分解。

一共存在氫化鈾的兩種晶體，均為立方晶體：在低溫下獲得的 α 形式和在溫度高於 250℃時產生的 β 形式。 兩種形式在室溫及低於室溫的溫度下都是亞穩態的，但加熱至 100°C 時，α 形式會緩慢轉變為 β 形式。 α- 和 β-UH3 在低於～180 K 的溫度下均為鐵磁性。 高於 180 K 時，它們是順磁性的。

## 以鈾金屬為原料製備

### 和氫氣的反應

鈾金屬暴露於氫氣中會導致氫脆。氫在金屬中擴散並在晶粒邊界形成脆性氫化物的網絡。通過真空中的退火可以除去其中的氫並恢復延展性。

金屬鈾加熱到 250 至 300 °C (482 至 572 °F) 會和氫氣反應，形成**氫化鈾**。 加熱到 500°C 則會釋放氫氣。 此特性使氫化鈾成為各種鈾的碳化物、氮化物和鹵化物的理想原料，可用於製備反應性鈾粉末。 這個可逆反應如下：

　
: 2 U + 3 H2 ⇌ 2 UH3

氫化鈾不是間隙化合物，導致金屬在形成氫化物時膨脹。 在其晶格中，每個鈾原子被另外 6 個鈾原子和 12 個氫原子包圍；每個氫原子在晶格中占據一個大的四面體孔。 氫化鈾中的氫密度與液態水或液態氫中的氫密度大致相同。 通過氫原子的 U-H-U 橋鍵存在於結構中。

### 和水的反應

當鈾金屬暴露在水中時，會形成氫化鈾。反應進行如下：

　
: 7 U + 6 H2O → 3 UO2 + 4 UH3

這時產生的的氫化鈾是可自燃的；如果此後將金屬（例如 : 損壞的燃料棒）暴露在空氣中，則可能會產生過多的熱量，並且鈾金屬本身也會燃燒。 通過暴露於 98％氦與 2％氧的氣體混合物中，可以將被氫化物污染的鈾鈍化。 鈾金屬上的冷凝水促進了氫和氫化鈾的形成；在沒有氧的情況下可以形成可自燃表面。 這給乏核燃料池中的乏核燃料的水下儲存帶來了問題。根據氫化物顆粒的大小和分布，在不確定的暴露時間後會發生自燃。 這樣的暴露帶來放射性廢物儲存庫中燃料碎片自燃的風險。

暴露於蒸汽中的鈾金屬產生氫化鈾和二氧化鈾的混合物。

氫化鈾與水接觸會生成氫氣。它與強氧化劑接觸，可能會引起火災和爆炸。它與鹵代烴接觸可能引起劇烈反應。

## 應用

氫，氘和氚可通過與鈾反應，然後熱分解生成的氫化物 / 氘化物 / 氚化物來純化。 數十年來，人們已經從氫化鈾中製備了極其純淨的氫氣。 加熱氫化鈾是將氫引入真空系統的便捷方法。 

如果粉末狀的氫化鈾發生熱分解，則氫化鈾合成時的溶脹和粉碎可用於製備非常細的鈾金屬。

氫化鈾可用於氫的同位素分離，製備鈾金屬粉末，並用作還原劑 。

## 參考文獻
氢化铁

**氫化鐵**是鐵和氫形成的二元化合物，可以指：

* 一氫化鐵，化學式 FeH
* 二氫化鐵（氫化亞鐵），化學式 FeH2
* 三氫化鐵，化學式 FeH3
* 五氫化鐵，化學式 FeH5
* 六氫化鐵，化學式 FeH6

此外，鐵和氫還可以形成配陰離子 [FeH6]2−（參見六氫合鐵 (II) 酸鎂）及固溶體（參見鐵氫合金）。
氢化铁镁

**六氫合鐵 (II) 酸鎂**是一種配位化合物，化學式為 Mg2FeH6。它是綠色抗磁性的固體，在乾燥空氣中穩定。

## 製備

六氫合鐵 (II) 酸鎂可由鐵和鎂的混合粉末在高壓氫氣中加熱得到：

　
: 2 Mg + Fe + 3 H2 → Mg2FeH6

氫化鎂和鐵粉在氬氣中的研磨也能得到產物，有氫氣存在時，氫氣也會有所作用：

　
: 2 MgH2 + Fe + H2 ⇌ Mg2FeH6

　
: 3 MgH2 + Fe ⇌ Mg2FeH6 + Mg

## 結構及性質

六氫合鐵 (II) 酸鎂和 K2PtCl6 同構，中心的 [FeH6]4−採取八面體形分子構型，Fe-H 鍵鍵長為 1.56 Å。Mg2+ 與八面體的面連接，Mg-H 鍵鍵長為 2.38 Å。類似的陰離子還包括 [RuH6]4−、[OsH6]4−和 [PtH6]2−。

六氫合鐵 (II) 酸鎂受熱分解，產物是鐵、鎂和氫氣。

## 衍生物

儘管 Mg2FeH6 不溶於通常的溶劑，但其衍生物是可溶的。例如，Mg4Br4(THF)4FeH6 及其醇鹽是可溶的。對這些化合物的分析測試可以表明，負氫配體的晶體場比氰配體更弱。

## 參考文獻
氢化铊

**氫化鉈**（系統名**三氫化鉈**）是一種無機化合物，實驗式為 TlH 
3。它還沒有批量獲得，因此其批量性質仍然未知。但氫化鉈分子已從固體氣體中分離出來。氫化鉈主要用於學術用途。

氫化鉈是最簡單的鉈氫化物。鉈是 13 族金屬中最重的一種；13 族氫化物的穩定性隨周期數的增加而降低。這通常是由於金屬價層軌道與氫原子的 1s 軌道重疊不佳造成的。儘管早期的報告令人鼓舞，但不太可能分離出一種鉈氫化物。氫化鉈僅在基體分離研究中被觀察到；紅外光譜是在氫氣存在的情況下，用雷射燒蝕鉈，在氣相中得到的。本研究證實了 Schwerdtfeger 第一原理計算的某些方面，該第一原理計算表明鉈和銦氫化物具有相似的穩定性。迄今為止，還沒有確認分離鉈氫化物絡合物。

## 歷史

2004 年，美國化學家萊斯特・安德魯斯 （ Lester Andrews）首次合成了氫化鉈。 該反應歷程包括鉈原子化、低溫氫共沉積、短波紫外線照射。

## 參考文獻
氢化铋

**鉍化氫**又稱**䏟**，是由鉍和氫組成，化學式為 BiH3 的化合物。鉍化氫是所有結構和氨同為 XH3 的化合物中，分子量最大的一個。鉍化氫不穩定，即使在攝氏零度以下，仍然會分解為鉍和氫氣。鉍化氫為三角錐結構，H–Bi–H 鍵角大約為 90°。

## 製備及性質

BiH3 可由甲基鉍 BiH2Me 重新分配原子而成：

　
: 3 BiH2Me → 2 BiH3 + BiMe3

而反應物甲基鉍本身也不穩定，是由 LiAlH4 還原 BiCl2Me 而產生。

鉍化氫的化學性質和砷化氫、銻化氫很類似。元素鉍和氫氣較鉍化氫穩定，因此鉍化氫會依以下的方式分解：

　
: 2 BiH3 → 3 H2 + 2 Bi (ΔHf'~~o~~gas = −278 kJ/mol)

用來檢測砷、銻的馬氏試砷法（參見銻化氫）也同樣可以檢測鉍化氫的存在。此測試主要是依此三種氫化物熱分解，產生鏡面程度的不同來區別。而依其產生的鏡面溶解度的不同，也可以區別是哪一種元素：砷會溶於次氯酸、銻會溶於多硫化銨（ammonium polysulfide）、而鉍對兩者均沒有反應。

## 參考資料
氢化铍

**氫化鈹**（BeH2）是鈹的共價氫化物，因為有放熱量高，產生氣體體積大，比衝可到 310 秒等優點，常用於固態火箭發動機的燃料。

## 合成

最早在 1951 年通過二甲基鈹與氫化鋁鋰反應得到。

　
: $\mathrm {2\ Be(CH_{3})_{2}+LiAlH_{4}\rightarrow 2\ BeH_{2}+LiAl(CH_{3})_{4}} $

純氫化鈹可由二叔丁基鈹在 210°C 裂解而得。 如果用三苯基膦與硼氫化鈹反應，則可得到純度更高的氫化鈹。

　
: $\mathrm {Be(BH_{4})_{2}+2\ PPh_{3}\rightarrow 2\ Ph_{3}PBH_{3}+BeH_{2}} $

氫化鈹無法利用單質化合的方法製備，這一點與其他鹼土金屬氫化物不同。

## 特性

氫化鈹為白色固體，加熱至 240 度時會分解為鈹及氫氣。氫化鈹對濕氣敏感，不溶於大部份的有機溶劑，在水中會和水反應，產生氫氧化鈹和氫氣。

　
: $\mathrm {BeH_{2}+2\ H_{2}O\rightarrow \ Be(OH)_{2}+2\ H_{2}} $

## 結構

一般為無定形的白色固體。不過無定形體在 0.5-2.5% 氫化鋰催化下加壓加熱時，也可得到高密度（~0.78 g/cm3）的六方晶系變體。

最近發現晶狀 BeH2 的晶胞為體心斜方結構，具共角 BeH4 四面體相連而成的網狀結構，而非以前認為的平面、由氫橋相連的無限長鏈結構。 對無定形 BeH2 的研究也顯示其為共角四面體相連的網狀結構。

BeH2 分子為直線型，Be-H 鍵長 133.376 pm。

## 參見

* 氫化鋰、氫化鈣、硼烷
* 氟化鈹

## 參考資料
氢化铜

**氫化亞銅**（化學式：CuH）是銅的二元氫化物。Cu-H 鍵很弱因此這種化合物是不穩定的。硫酸銅與次磷酸鈉在少量硫酸存在的條件下反應得到這種紅色沉澱。它受熱就分解為金屬銅和氫氣。X 射線衍射實驗已經測定了它的晶體結構。它與三苯基膦的加合物是有機化學中的斯瑞克試劑。

## 參考資料
氢化铝

**氫化鋁**（AlH3）是鋁的氫化物。用作還原劑。用於炔烴的鋁氫化反應、烯丙重排反應以及氫燃料汽車中氫氣的儲存。

氫化鋁是無色的聚合結構固體（(AlH3)n）。

## 歷史

氫化鋁最早是以雜質或胺／醚絡合物的形式得到。直到 1947 年，芝加哥大學的 Finholt 等才首次製得純的氫化鋁。

## 結構與物理性質

氫化鋁有多種晶型，較為常見的有 α-、α'-、β-、δ-、ε-、θ- 和 γ- 型。α- 氫化鋁為立方或菱方結構，每個 Al 原子被 6 個 H 原子包圍，每個 H 原子再各自與另外一個 Al 原子橋連；Al-H 鍵長均為 172 pm，Al-H-Al 角為 141°。α'- 型氫化鋁則為針狀結晶。

氫化鋁可溶於四氫呋喃和醚。

### 氫化鋁分子

AlH3 單體已在低溫的固體惰性氣體基質中分離，結構為平面型分子，很不穩定。它的二聚體 Al2H6 已在固態氫中分離。它的結構和乙硼烷（B2H6）以及乙鎵烷（Ga2H6）一樣。

## 化學性質

α- 氫化鋁為熱穩定性最高的晶型。

β- 和 γ- 型氫化鋁通常會共同生成，並且在加熱時會轉變為 α- 氫化鋁。δ-、ε- 和 θ- 氫化鋁則在不同的結晶條件下生成；雖然其穩定性不及 α- 變體，但加熱時並不會發生晶型轉變。

AlH3 可與強路易斯鹼很快形成加合物。例如它可與三甲胺形成 1:1 和 1:2 兩種加合物。1:1 加合物在氣相是四面體型結構，在固態則為含有氫橋的二聚結構 ——(NMe3Al(μ-H))2。1:2 加合物為三角雙錐結構。

某些加合物如乙基二甲基胺 - 氫化鋁（NMe2Et.AlH3）可遇熱分解為金屬鋁，可能在有機金屬化學氣相沉積有潛在的應用。

## 製取

氫化鋁一般是通過用氫化鋁鋰的醚溶液與三氯化鋁作用而製得。反應後得到的是氫化鋁的醚溶液。另一個產物氯化鋰則沉澱出來。反應時一般需要加入 0.5-4 mol 的硼氫化物以助於三氯化鋁的溶解。硼氫化物的價格較貴，並且反應後不能回收，從而增加了氫化鋁的製取成本。

　
: 3 LiAlH4 + AlCl3 → 4 AlH3 + 3 LiCl

氫化鋁的醚溶液需要現制現用，否則 AlH3 與醚形成的聚合物會與 AlH3 一同沉澱出來。AlH3 溶液通常會在製備 3 日後變質。

AlH3 活性高於氫化鋁鋰。它在使用時的注意事項與氫化鋁鋰相似。相關實驗需在通風櫥中進行。

此外還可通過如下方法製取氫化鋁：

　
: 2 LiAlH4 + BeCl2 → 2 AlH3 + LiBeH2Cl2

　
: 2 LiAlH4 + H2SO4 → 2 AlH3 + Li2SO4 + 2 H2

　
: 2 LiAlH4 + ZnCl2 → 2 AlH3 + 2 LiCl + ZnH2

## 用途

### 還原劑

氫化鋁在有機合成中最常用的用途是作為還原劑，它在很多方面與氫化鋁鋰都很相似。它可將醛、酮、羧酸、酸酐、醯氯、酯和內酯分別還原為相應的醇。與醯胺、腈和肟作用時，則可將其還原為相應的胺。

氫化鋁在反應選擇性方面與其他氫化物還原劑有所不同。例如，在如下環己酮衍生物的還原反應中，用氫化鋁鋰作還原劑，得到的順：反異構體之比為 1.9:1；用氫化鋁作還原劑，產生的順：反異構體比例則為 7.3:1。

 

 

Corey 等發展了一種對某些酮類進行羥甲基化的方法。（酮以烯醇負離子的形式「被保護」，因此未被還原）

 

 

氫化鋁對鹵代烴的還原很慢，有時甚至無法進行。下面的反應就是利用了這個性質，只讓羧基被還原，而鹵原子保持不變。

 

 

硝基無法被氫化鋁還原。例子見下。

 

 

氫化鋁可將縮醛還原為半保護的二醇。

 

 

氫化鋁也可用於環氧化物的開環。

 

 

用氫化鋁促進的烯丙重排反應為 SN2 反應，對於立體位阻的底物也適用。

 

### 鋁氫化反應

氫化鋁可對炔丙醇進行加成。與四氯化鈦共用時，氫化鋁可對碳碳雙鍵進行加成。反應類似於硼氫化反應。

 

### 其他

氫化鋁可能是氫燃料汽車中用於儲氫的適宜材料。氫化鋁含有 10% 的氫（質量），並可儲存 148g/L 的氫（液氫密度的兩倍）。不過迄今為止還沒有很成功的將鋁副產物重新轉化為 AlH3 的方法。

氫化鋁是火箭推進劑之一。也用於爆破與煙火用途。
可做為疫苗額外添加的佐劑。

## 化學反應

氫化鋁（的醚絡合物）遇空氣或水均會劇烈分解，產物是複雜的、與乙醚形成的鋁二乙醚合物。

　
: AlH3 + (C2H5)2O → H3Al·O(C2H5)2

氫化鋁可在加熱時將二氧化碳還原為甲烷：

　
: 4 AlH3 + 3 CO2 → 3 CH4 + 2 Al2O3

與氫化鋰反應時，產生氫化鋁鋰：

　
: AlH3 + LiH → LiAlH4

## 危害

氫化鋁並不會自發燃燒。它的處理類似氫化鋁鋰。氫化鋁會在空氣或水中分解，將其鈍化會大幅減少分解率。氫化鋁遇水會放出可燃氣體。

用氫化鋁還原三氟甲基化合物可能會爆炸。

## 參考資料
氢化铝钠

**氫化鋁鈉**（或稱**四氫合鋁酸鈉**），是一種配位化合物，化學式為 NaAlH4。它是白色易燃性固體，可溶於四氫呋喃，不溶於乙醚或烴類溶劑中。它在有機反應中用作還原劑，也用於儲氫。它的結構和氫化鋁鋰類似，由 Na+ 和四面體的 AlH− 
4 構成。

## 結構、製備和反應

氫化鋁鈉採取 CaWO4 結構。四面體 AlH− 
4 中心由八配位的 Na+ 連接。
該化合物可由單質直接合成，反應在 200°C 和高壓下發生，催化劑選用三乙基鋁：

　
: Na + Al + 2 H2 → NaAlH4

在乙醚中的懸濁液中，它可以和氯化鋰反應，得到氫化鋁鋰：

　
: LiCl + NaAlH4 → LiAlH4 + NaCl

這個化合物可以和質子溶劑（如水）迅速反應，方程式如下：

　
: 4 H2O + NaAlH4 → Na[Al(OH)4] + 4 H2

## 應用

### 儲氫

氫化鋁鈉可用作氫氣箱中的儲氫試劑。反應如下：

　
: 3 NaAlH4 → Na3AlH6+ Al + H2

　
: Na3AlH6 → 3 NaH + Al + 3/2 H2

它可以最多釋放 7.4% 質量比的氫氣，反應溫度為 200°C。吸氫反應比較緩慢，充滿罐需要數分鐘。釋放和儲存氫可由鈦催化。

### 有機反應試劑

氫化鋁鈉是強還原劑，和氫化鋁鋰（LAH）或二異丁基氫化鋁（DIBAL）的性質相似。由於 Al-H 鍵和 B-H 鍵相比，更弱且更具有極性，它比硼氫化鈉的還原性更強，它可以將酯還原為醇。

## 參考文獻
氢化铝钾

**氫化鋁鉀**是一種無機化合物，化學式為 KAlH4。它可由氯化鉀和氫化鋁鈉通過在保護氣中球磨製得，所得混合物經過在二乙二醇二甲醚中攪拌、過濾、甲苯沉澱等步驟分離並提純。它也能由鋁和氫化鉀在高壓氫（>175 bar）中加熱（270 °C）得到。

## 參考文獻

## 拓展閱讀

* S. I. Bakum, U. Mirsaidov, M. E. Kost, T. N. Dymova. Solubility diagram of system KAlH4-dimethyl ether of diethylene glycol. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 1972-09, **21** (9): 2034–2035 [2023-01-05]. ISSN 0568-5230. doi:10.1007/BF00854636 （英語）.
氢化铝铯

**氫化鋁銫**是一種無機化合物，化學式為 CsAlH4。它可由氯化鋁和氫化銫在醚中的懸浮液反應得到，或由氫化鋁鋰和氫化銫反應製得。它受熱分解為氫化銫、鋁和氫氣，其中間產物為 CsAl3H8。

## 參考文獻
氢化铝铷

**氫化鋁銣**是一種無機化合物，化學式為 RbAlH4。它可由氯化銣或氟化銣與氫化鋁鈉或氫化鋁鋰通過球磨法得到，或銣、鋁在 5% TiCl3 存在下於氫氣（20 MPa）中球磨得到。經 ab-initio 計算，空間群 _Pmma_ 的 α-RbAlH4 會在 32 kbar 轉化為 _I_41/a，在 68 kbar 轉化為 _Cmc_21 空間群。

## 參考文獻

## 拓展閱讀

* S. I. Bakum, U. Mirsaidov, T. N. Dymova. Solubility diagram of system: RbAlH4-diethylene glycol dimethyl ether. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 1972-11, **21** (11): 2539–2540 [2023-01-05]. ISSN 0568-5230. doi:10.1007/BF00850117 （英語）.
* P. Ravindran, P. Vajeeston, R. Vidya, H. Fjellvåg, A. Kjekshus. Modeling of hydrogen storage materials by density-functional calculations. Journal of Power Sources. 2006-09, **159** (1): 88–99 [2023-01-05]. doi:10.1016/j.jpowsour.2006.04.060 （英語）.
氢化铟

**三氫化銦**是一種無機化合物，化學式 (InH 
3)n。三氫化銦並不溶於所有溶劑。此外，它在標準情況下不穩定。氫化銦在基質分離和雷射燒蝕實驗中已觀察到。 氣態氫化銦的穩定性也被預測。 它的紅外線光譜已由氫氣氣氛下，氣態銦的雷射燒蝕獲得。三氫化銦是一種硼族元素的氫化物，沒有實際用途。

## 化學性質

固態 InH3 為三維的聚合物結構，其中 In 原子以 In-H-In 的形式鍵接。 這種結構也可以在 AlH3 中找到。 當加熱到 −90 °C 時，三氫化銦會分解成銦氫合金和氫氣。

## 其它銦的氫化物

一些含有 In-H 鍵的化合物已被報告。 這些例子包含三氫化銦的兩個氫原子被其它基團代替而成的 K3[K(Me2SiO)7][HIn(Me3CCH2)3]4 和 HIn (2-Me2NCH2-C6H4)2。

儘管 InH3 本身是不穩定的，它的加合物 InH3Ln (n = 1 或 2) 是已知的。
1:1 的胺加合物可以由 LiInH4 和三烷基銨鹽反應而成。三甲胺配合物只在 −30 °C 下或稀釋溶劑下穩定。 1:1 和 1:2 的三環己基膦 (PCy3) 配合物已被發現，其中 In-H 鍵長平均為 168 pm。 三氫化銦也可以和 NHC 形成加合物。

## 參見

* 甲硼烷
* 氫化鋁
* 氫化鎵
* 氫化鉈

## 參考資料
氢化铯

**氫化銫**（CsH）是銫和氫的化合物。氫化銫是金屬蒸汽中光誘導粒子生成中產生的第一種物質 在應用銫的離子推進系統的早期研究中很有希望。

CsH 中的銫核可以通過與光泵銫蒸汽反應被超極化，這一光泵稱為自旋交換光泵（SEOP）。SEOP 能以數量級程度增加銫核的核磁共振（NMR）信號。

## 晶體結構

在常溫和大氣壓強下，CsH 與 NaCl 的結構相同。

## 參考文獻
氢化铵

**氫化銨**（化學式：NH4H），部分文獻稱**五氫化氮**（英語：Nitrogen pentahydride），是根據銨根離子化學上具類似鹼金屬的性質、且鹼金屬皆存在氫化物（例如：氫化鋰）而假想出來的一種化合物。其分子結構在理論模型的預測中有 2 種結構，一種是雙三角錐型的分子 NH5，氮原子和氫原子間以共價鍵化合，對稱群為 D3h；另一種由銨根離子和氫負離子組成的離子晶體 NH4+H-。目前尚無人合成此種物質、也尚未能證明其存在，且相關實驗並無直接觀察到氫化銨，僅藉由反應生成物推測其可能是一種活性中間體。而理論計算表明，這種分子具有熱力學不穩定性，因此存在的可能性不高，其不穩定的原因可能與五氟化氮類似。然而在特殊條件或高壓下仍可能存在，且曾在 1966 年被認為其可能作為固體火箭燃料而進行研究。

這種分子曾作為教學上的示例使用，也曾在題目命題上引發爭議。

## 研究與嘗試

有部分研究認為，在其他金屬原子共同形成晶格之下可能可以存在，例如汞和鋰。亦有探討與鹵化銨發生置換反應而存在可能性的相關研究。亦有使用氘嘗試讓銨與氘形成氮的五氫化物的相關研究，但部分實驗表明其可能只是活性中間體，會立刻分解為氨和氫氣，而使用氘的實驗亦然。但以上研究僅是理論計算或者並無觀察到氫化銨的存在，而無法得知該物質是否真的存在。

一個實驗嘗試使三氟乙酸銨與氫化鋰在熔融狀態發生置換反應，以便研究氫化銨存在的可能性：

　
: CF3COONH4 + LiH → LiO2CCF3 + [NH4H]

在使用三氟乙酸銨與氘化鋰的實驗結果收集到的生成物中，產物氨中包含了 85% 的氨和 15% 的一氘氨，產物氫氣中包含了 66% 的氫化氘、21% 的氫氣和 13% 的氘氣，以及使用三氟乙酸四氘銨與氫化鋰收集到的生成物中，氨包含了三氘氨、二氘氨和一氘氨，氫氣中包含了 68% 的氫化氘、18% 的氫氣和 14% 的氘氣，因而推測反應可能有兩種途徑：一種是直接分解為氨和氫氣，另一種是先生成氘化銨活性中間體，部分的藉由形成氘負離子與氫正離子形成氘化氫和氨、另一部分的藉由形成氫負離子與氫正離子或氘正離子分解為氫氣或氘氣。

但隨後立即分解成氫和氨，而無法證明其確實存在。使用氘進行實驗仍得到相同結果：

　
: [NH4H] → NH3 + H2

## 結構

有幾篇論文針對氫化銨進行理論計算，認為氫化銨不太可能形成氫負離子與銨根離子的離子晶體，但有可能氫接在銨的其中一個氫原子上，也可能與五氟化氮類似，形成與碳鎓離子類似的三中心二電子鍵，又或者是氫原子在氮原子周圍排列成三角雙錐結構。

## 爭議

該物質出現於中國大陸一個理科學習網站的題目上，並被大量參考書和在線學習網站所選取，該題目中稱「氫化銨」為固體，結構與氯化銨相似，與水以及乙醇反應可以生成氫氣，但並未有實驗證明其存在，且對於其結構，在理論計算上仍有多種結論，且不知實際上會是何種結構，更無法確定其有何化學特性。

目前尚無人宣布製取該物質，雖然部分期刊有標明其 CAS 號，但目前尚無任何化學資料庫有收錄該 CAS 號的資料，且在中國知網也無法查詢到關於氫化銨的論文。

## 相關物質

與之類似的物質如五氟化氮，其結構被假定為**氟化四氟銨**（NF4+F-），與氫化銨同為五個相同元素與氮的五配位基，但其亦為假想物質，尚未有人製得，僅有理論研究。而其他氮族元素的五氫化物則較為穩定，例如氫化鏻 （PH4H），能構成較五氫化氮穩定一些的五氫化磷，但五氫化磷仍不穩定會分解為磷化氫和氫氣，但其有機衍生物較穩定稱為正膦，例如五苯基磷 （pentaphenylphosphorane， Ph5P）是穩定的化合物。而其他更重的氮族元素五氫配位基也較容易存在，例如五氫化砷。

## 參見

* 五氟化氮

## 參考資料
氢化铷

**氫化銣**是銣的氫化物，可以用金屬銣與氫氣反應合成。作為鹼金屬的氫化物，其能與極弱的氧化劑反應。氫化銣與氯氣和氟氣發生氧化還原反應並放出大量熱。 氫化銣會與空氣中的水劇烈反應，因此必須要小心貯存。

## 製備

氫化銣可以由銣和氫氣直接反應而成。

　
: ${\ce {2Rb + H2 -> 2RbH}}$

它也可以由碳酸銣、鎂和氫氣加熱反應而成。

　
: ${\ce {Rb2CO3 + Mg + H2 ->[\Delta] 2RbH + MgO + CO2 ^}}$

## 性質

### 物理性質

氫化銣是立方晶系的，空間群 Fm3m (No.225)，晶格參數 a = 604,9 pm。

### 化學性質

氫化銣在真空加熱時會分解成組成元素。 此物質非常具有反應性。

和水反應，形成氫氣：

　
: ${\ce {RbH + H2O -> RbOH + H2 ^}}$

和氯化氫反應也會形成氫氣：

　
: ${\ce {RbH + HCl -> RbCl + H2 ^}}$

氫化銣和二氧化碳反應，形成甲酸銣：

　
: ${\ce {RbH + CO2 -> HCOORb}}$

和二氧化硫反應生成連二亞硫酸銣：

　
: ${\ce {2RbH + 2SO2 -> Rb2S2O4 + H2 ^}}$

氫化銣和氟反應，燃燒並形成氟化銣和氟化氫。和氯的反應類似，不過反應不完全會留下綠色的復鹽。氫化銣和溴或碘反應比較不劇烈。

　
: ${\ce {RbH + F2 -> RbF + HF ^}}$

和液氨反應生成氨基銣，但是和氨氣反應的速率很緩慢。

　
: ${\ce {RbH + NH3 -> RbNH2 + H2 ^}}$

氫化銣是強還原劑，會把一氧化鉛還原成鉛單質，氧化銅還原成銅單質。

　
: ${\ce {2RbH + PbO -> RbOH + Pb + H2O}}$

 

## 參考文獻
氢化锂

**氫化鋰**（化學式：LiH）是鋰的氫化物。它是無色晶體，通常帶有雜質而呈灰色。氫化鋰屬於類鹽氫化物，熔點很高（689°C）且對熱穩定。比熱容為 29.73 J/mol\*k，導熱性隨溫度升高而下降，隨組成和壓力的變化也有不同（10~5 W/m\*K，400 K）。

氫化鋰可燃，與水劇烈反應生成腐蝕性的氫氧化鋰和氫氣：

　
: LiH + H2O → LiOH + H2

## 合成

氫化鋰可通過金屬鋰與氫氣反應製取：

　
: 2 Li + H2 → 2 LiH

## 反應

LiH 通常在特定的類金屬氫化物的合成中做氫化物還原劑。例如，矽烷可由氫化鋰和四氯化矽通過 Sundermeyer 過程反應得到：

　
: 4 LiH + SiCl4 → 4 LiCl + SiH4

LiH 的氫含量是 NaH 的 3 倍，是氫含量最高的氫化物。LiH 偶爾會作為儲氫材料，但其良好的穩定性阻礙了這方面應用的發展。合成反應需要在遠高於 700 °C 的高溫下才能進行，產生 H2。LiH 曾作為模型火箭的燃料組分來測試。

## 用途

LiH 用途廣泛，可用作乾燥劑、核反應爐中的冷卻劑和防護材料，以及製取氫化鋁鋰、製造氫氣發生器和生產陶瓷材料。氫化鋰中氫的質量比是氫化鈉中的三倍，是所有類鹽氫化物中最高的，因此氫化鋰是很好的氫氣發生器原料。

鋰的相應氘化物（LiD，非放射性）是核融合反應中的燃料。

### 複合金屬氫化物的前體

LiH 可用於生產有機合成中常用的多種試劑，如氫化鋁鋰（LiAlH4）和硼氫化鋰 (LiBH4）。LiH 與三乙基硼反應生成三乙基硼氫化鋰（LiBHEt3）。

## 安全

LiH 在空氣可燃，與水亦會爆炸性反應，生成腐蝕性的 LiOH 和氫氣。

## 參見

* 氫化物
* 氫化鈉

## 參考文獻

## 外部連結

* 氫化鋰（英文） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 氫化鋰 - Emergency First Aid Treatment Guide
氢化锌

**氫化鋅**（化學式：ZnH2）是二價鋅生成的氫化物。

## 性質

白色非揮發性固體，貯存時發生分解變灰。可以聚合。有明顯的共價鍵化合物特性。

蒸汽中存在直線型的 ZnH2 分子，鍵長 153.5 pm。

易被空氣氧化，甚至著火。可以被水分解放出氫氣，遇酸劇烈分解。不溶於乙醚。真空中高於 80℃時分解為鋅和氫。在醚中乙硼烷使它轉變為硼氫化鋅（Zn (BH4)2）。

## 製取

1、在乙醚溶液中，由二甲基鋅和氫化鋁鋰反應，得到白色沉澱，用乙醚洗滌，加熱至 50℃，除去乙醚而得。

　
: ${\rm {\ Zn(CH_{3})_{2}\ +\ 2LiAlH_{4}\ {\xrightarrow[{0^{o}C}]{Et_{2}O}}\ ZnH_{2}\ +\ 2LiAlH_{3}CH_{3}}}$

2、碘化鋅與氫化鋁鋰低溫在乙醚中反應而得：

　
: ${\rm {\ 2ZnI_{2}\ +\ LiAlH_{4}\ {\xrightarrow[{-40^{o}C}]{Et_{2}O}}\ 2ZnH_{2}\ +\ LiI\ +\ AlI_{3}}}$

3、由鹼金屬氫化物與鹵化鋅反應製備：

　
: ${\rm {\ 2LiH\ +\ ZnBr_{2}\ \rightarrow \ ZnH_{2}\ +\ 2LiBr}}$

　
: ${\rm {\ 2NaH\ +\ ZnI_{2}\ \rightarrow \ ZnH_{2}\ +\ 2NaI}}$

於 1947 年由 Finholt 等首次製得。 熔融鋅中只能溶解極少量氫，因此從 300℃起到鋅的熔點，鋅與氫並不發生直接的反應。

## 用途

有機合成中用作還原劑。

## 參考資料
氢化锑

**銻化氫**又稱**䏲**，是化學式為 SbH3 的化合物，是具有惡臭氣味的無色劇毒氣體，不穩定。與氨同類，是主要的銻氫化物。其為三角錐結構，H–Sb–H 鍵角為 91.7°，Sb–H 鍵長 1.707Å（170.7pm）。

## 製備和性質

銻化氫通常由 Sb3+ 與含負氫的化合物反應製備：

　
: : 2 Sb2O3 + 3 LiAlH4 → 4 SbH3 + 1.5 Li2O + 1.5 Al2O3

　
: SbCl3 + 3/4 NaBH4 → SbH3 + 0.75 NaCl + 0.75 BCl3

除此之外，也可通過 Sb3− 與含質子的試劑（甚至水）反應製備銻化氫：

　
: : Na3Sb + 3 H2O → SbH3 + 3 NaOH

銻化氫的化學性質與砷化氫很相像， 分解為氫氣和銻，在容器壁上形成一層明亮的銻鏡，銻鏡不溶於次氯酸鈉溶液，可以以此反應來分別砷和銻。

重金屬氫化物一般不很穩定（如 AsH3，H2Te，SnH4），SbH3 亦是如此。銻化氫室溫緩慢分解，200 °C 時的速率則非常快：

　
: : 2 SbH3 → 3 H2 + 2 Sb

該反應是自催化反應，可能爆炸。

SbH3 被氧氣很快氧化：

　
: : 2 SbH3 + 3 O2 → Sb2O3 + 3 H2O

SbH3 不呈鹼性。但可被氨基鈉去質子化：

　
: : SbH3 + NaNH2 → NaSbH2 + NH3

## 用途

銻化氫可被用於半導體工業，化學氣相沉積（CVD）中摻雜少量的銻。有報導稱銻化氫可以作熏蒸劑，但顯然與更常見的 PH3 相比，SbH3 的不穩定性及相對複雜的製法使其應用受限。

## 歷史

由於 Sb 與 As 同族，在馬氏試砷法中也檢測到了銻化氫的存在。 該法於 1836 年被 James Marsh 發現，是利用樣品與無砷鋅及稀硫酸反應，若樣品含砷，則氣態的砷化氫通過熱管時（250–300 °C）會分解為黑色的砷鏡；若樣品含銻，則在管不被加熱的地方都會出現黑色的銻鏡。

1837 年 Lewis Thomson 和 Pfaff 分別獨立發現了銻化氫。由於銻化氫的合成方法複雜，因此銻化氫的毒性在很久之後才被確定清楚。1876 年 Francis Jones 檢驗了幾條合成銻化氫的路線， 但直到 1901 年 Alfred Stock 才確定了銻化氫的大部分化學性質。

## 安全

SbH3 是不穩定的易燃氣體。銻化氫極毒，老鼠 LC50 為 100ppm。但幸運的是，正是由於它的不穩定，使得銻化氫的污染大大減少。

## 毒理學

銻化氫的毒性與其他銻化合物不同，但與砷化氫類似。 銻化氫可與紅血球中的血紅蛋白結合，從而失去載氧功能。大多數銻化氫中毒都包含砷化氫中毒，儘管動物學實驗已經證明兩者毒性相差不大。中毒症狀，如頭痛、眩暈和噁心，及溶血性貧血（高濃度的非結合膽紅素）、血紅素尿和腎病，有可能在接觸數小時才顯現出來。

## 參考文獻

## 參見

* 䏲

## 外部連結

* International Chemical Safety Card 0776 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Template:Ecb
* Template:Inrs
氢化锗

**甲鍺烷**是鍺烷（GenH2n+2）中最簡單的一種，分子式為 GeH4。和同族的甲烷、甲矽烷一樣，甲鍺烷也是正四面體結構。甲鍺烷在空氣中燃燒生成二氧化鍺和水。

## 合成

甲鍺烷可通過以下方法合成：

* 化學還原法：硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰、氫化鋁鋰、氫化鋁鈉、氫化鋰、氫化鈉或氫化鎂還原鍺、四氯化鍺或二氧化鍺。這類反應既可在水溶液中進行，也可在有機溶劑中進行。實驗室中可通過含氫負離子的化合物與 Ge（IV）化合物反應得到，如：

　
: : Na2GeO3 + NaBH4 + H2 → GeH4 + NaBO2 + 2NaOH

* 電化學還原法：鍺作陰極，鉬或鎘作正極。反應時陰極產生甲鍺烷和氫氣，陽極生成鉬或鎘的氧化物。
* 電漿合成法：用原子氫轟擊鍺，得到甲鍺烷和乙鍺烷。

## 自然含量

木星的大氣中檢測到了甲鍺烷的存在。

## 用途

甲鍺烷在 600K 時分解為鍺和氫氣。這種對熱不穩定性被用於半導體工業中，即有機金屬化學氣相沉積法（MOCVD）。由於甲鍺烷毒性較大，某些有機鍺化合物（如異丁基鍺）可以替代甲鍺烷，應用於 MOCVD 中。

## 安全

甲鍺烷可燃，並且有自燃的可能性。甲鍺烷有毒。

## 參考資料

## 外部連結

* PRAXAIR
* Airliquide
* pdf MSDS at MIT