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超酸
2010-08-20 01:42:27 来源:不详 浏览:7865

3.超酸(superacid)

(1)概念: 1966年圣诞节,美国case western keserve大学,g.a.olah教授实验室一位研究人员j.lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液(sbf5·hso3f)中,结果发现蜡烛很快的熔解了,促使他进一步研究,此实验溶液去做’hnmr研究,令人惊奇的是’hnmr谱图上竟出现了一个尖锐的特丁基阳离子(正碳离子)峰。这种酸能溶解饱和烃。从那时起,olah实验室人员就给sbf5·hso3f起个绰号叫“魔酸”(magic acid)。现在人们习惯地将酸强度超过100% h2so4的一个酸或酸性介质叫做超酸(或超强酸),把sbf5·hso3f称作魔酸。

超酸具有极强的质子化能力,极高的酸度,比一般的无机酸强106~1010倍。

(2) 超酸的主要类型:

a. 布朗斯特超酸,如hf、hclo4、hso3cl、hso3f和hso3cf3等,室温下为液体,本身为酸性极强的溶剂。

b. 路易斯超酸:sbf5、asf5、taf5和nbf5等,其中sbf5是目前已知最强的路易斯酸,可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸。

c. 共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。如:h2so4·so3(h2s2o7);h2so4·b(oh)3;hso3f·sbf5;hso3f等。

d. 固体超酸:硫酸处理的氧化物tio2·h2so4;zro2·h2so4;路易斯酸处理的tio2·sio2等。

(3) 超酸用途:

a. 非电解质成为电解质,能使很弱的碱质子化(正碳离子)

b. 超酸中,解离出多卤素阳离子i2+、i3+、br2+等

c. 良好的催化剂

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