Fluoroantimonska kiselina

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje

Fluoroantimonska kiselina (HSbF6) je smjesa fluorovodika i antimonova pentafluorida u različitim omjerima.[1] Omjer 1:1 stvara najjaču poznatu superkiselinu koja dokazano protonira i ugljikovodike stvarajući karbokatione i H2.[2]

Reakcija fluorovodika (HF) i SbF5 je egzotermna. HF, kao Lewisova baza, napada molekule SbF5 kako bi stvorio adukt. U molekuli HSbF6, anion je koordiniran prema vodiku iako se smatra nekoordiniranim, jer su oba vrlo slabi nukleofili i vrlo slabe baze. Unatoč protonuvu atributu "slobodan", on je u stvari uvijek vezan za fluor vrlo slabom kovalentnom vezom, slično vodikovu kationu.[3] Međutim, jačina te veze potječe od ekstremne kiselosti sustava. Fluoroantimonska kiselina je 2×1019 (20 kvintilijuna) puta jača od 100% sumporne kiseline.[4] Kiseli proton lako preskače različite skupine aniona, primjerice Grothussovim mehanizmom. Ova kiselina je bezbojna tekućina.

Reaction of HF with SbF5.png

Struktura[uredi | uredi kôd]

Dva su povezana produkta bila kristalizirana iz HF-SbF5 smjese, i oba su analizirana rendgenskom kristalografijom. Formule tih soli su: [H2F+][Sb2F11] I [H3F2+][Sb2F11]. U obje soli anion je Sb2F11.[5] Kao što je spomenuto gore, SbF6 je kategoriziran kao slaba baza; veći monoanion Sb2F11 pretpostavlja se kao još slabiji.

Usporedba s drugim kiselinama[uredi | uredi kôd]

Sljedeće vrijednosti [nedostaje izvor] osnivaju se na Hammettovoj funkciji kiselosti. Kiselost je iskazana velikim negativnim vrijednostima H0.

Primjene[uredi | uredi kôd]

Ova izvanredno jaka kiselina protonira gotovo sve organske spojeve. 1967. Bickel i Hogeveen pokazali su da će HF-SbF5 ukloniti H2 iz izobutana i metan iz neopentana:[6][7]

(CH3)3CH + H+ → (CH3)3C+ + H2
(CH3)4C + H+ → (CH3)3C+ + CH4

Sigurnost[uredi | uredi kôd]

HF-SbF5 munjevito i eksplozivno disocira u vodi. Teoretski reagira s gotovo svim poznatim otapalima.[1] Otapala koja su dokazano kompatibilna sa HF-SbF5 jesu SO2ClF, akvatizirani sumporov dioksid i klorofluorougljici. Spremnici za HF-SbF5 napravljeni su od PTFE-a.

Referencije[uredi | uredi kôd]

  1. a b Olah, G. A. 2001. Paquette, L. (ur.). Hydrogen Fluoride–Antimony(V) Fluoride. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. J. Wiley & Sons. New York. doi:10.1002/047084289X.rh037m. Inačica izvorne stranice arhivirana 30. listopada 2015. Pristupljeno 4. kolovoza 2012. Nepoznati parametar |coauthor= zanemaren (prijedlog zamjene: |coauthors=) (pomoć)
  2. Olah, G. A. 2001. A Life of Magic Chemistry: Autobiographical Reflections of a Nobel Prize Winner. John Wiley and Sons. str. 100–101. ISBN 0-471-15743-0
  3. Klein, M. L. 25. listopada 2000. Getting the Jump on Superacids (PDF). Pittsburgh Supercomputing Center (PSC). Inačica izvorne stranice (pdf) arhivirana 31. svibnja 2012. Pristupljeno 15. travnja 2012.
  4. Olah, G. A. 2005. Crossing Conventional Boundaries in Half a Century of Research. Journal of Organic Chemistry. 70 (7): 2413–2429. doi:10.1021/jo040285o. PMID 15787527
  5. Mootz, D.; Bartmann, K. 1988. The Fluoronium Ions H2F+ and H3F2+: Characterization by Crystal Structure Analysis. Angewandte Chemie, International Edition. 27 (3): 391–392. doi:10.1002/anie.198803911CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  6. Bickel, A. F.; Gaasbeek, C. J.; Hogeveen, H.; Oelderik, J. M.; Platteeuw, J. C. 1967. Chemistry and spectroscopy in strongly acidic solutions: reversible reaction between aliphatic carbonium ions and hydrogen. Chemical Communications. 1967 (13): 634–635. doi:10.1039/C19670000634CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  7. Hogeveen, H.; Bickel, A. F. 1967. Chemistry and spectroscopy in strongly acidic solutions: electrophilic substitution at alkane-carbon by protons. Chemical Communications. 1967 (13): 635–636. doi:10.1039/C19670000635CS1 održavanje: više imena: authors list (link)