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概念: 1966年耶誕節,美國Case Western Keserve大學,G.A.Olah教授實驗室一位研究人員J.Lukas無意中將耶誕節晚會上用過的蠟燭扔進一個酸性溶液(SbF5•HSO3F)中,結果發現蠟燭很快的熔解了,促使他進一步研究,此實驗溶液去做’Hnmr研究,令人驚奇的是’Hnmr譜圖上竟出現了一個尖銳的特丁基陽離子(正碳離子)峰。這種酸能溶解飽和烴。從那時起,Olah實驗室人員就給SbF5•HSO3F起個綽號叫“魔酸”(Magic acid)。現在人們習慣地將酸強度超過100% H2SO4的一個酸或酸性介質叫做超酸(或超強酸),把SbF5•HSO3F稱作魔酸。
超酸具有極強的質子化能力,極高的酸度,比一般的無機酸強106~1010倍。
(2) 超酸的主要類型:
a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室溫下為液體,本身為酸性極強的溶劑。
b. 路易士超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最強的路易士酸,可用於製備正碳離子和魔酸等共軛超酸。
c. 共軛布朗斯特——路易士超酸:包括一些由布朗斯特和路易士酸組成的體系。如:H2SO4•SO3(H2S2O7);H2SO4•B(OH)3;HSO3F•SbF5;HSO3F等。
d. 固體超酸:硫酸處理的氧化物TiO2•H2SO4;ZrO2•H2SO4;路易士酸處理的TiO2•SiO2等。
(3) 超酸用途:
a. 非電解質成為電解質,能使很弱的堿質子化(正碳離子)
b. 超酸中,解離出多鹵素陽離子I2+、I3+、Br2+等
c. 良好的催化劑
2007-05-03 11:36:26 補充:
SbF5是目前已知最強的路易士酸