氟銻(ti)酸(suan)或稱六氟銻(ti)酸(suan)、六氟合(he)銻(ti)酸(suan),化學式為HSbF6,是(shi)氫氟酸(suan)和(he)電子酸(suan)五氟化銻(ti)反應(ying)后的(de)(de)產物(wu).以一(yi)比一(yi)的(de)(de)比例混合(he)時成(cheng)為已(yi)知最強的(de)(de)超強酸(suan),實驗證(zheng)明(ming)能分解碳氫化合(he)物(wu),產生碳正離(li)子以及氫氣。
氫氟酸(HF)和五氟化銻(SbF5)互相反應強烈放熱.HF會釋放質子H+,然后氟離子F-會與SbF5形成八面體型的SbF6-陰離子。SbF6-是非配位陰離子,親核性和堿性都很弱.于是質子實際上是“裸露”在溶液中,使得混合物體系呈現超強的酸性,比純硫酸要強2×1019倍。該酸必(bi)須用特(te)氟(fu)龍(聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯)材料裝(zhuang)盛(sheng)。
用(yong)X射線(xian)晶體學研究兩份HF-SbF5反應形(xing)成(cheng)的結晶,發現化(hua)學式分別(bie)為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都(dou)含有Sb2F11作陰離子。據估計,Sb2F11離子的堿性(xing)比SbF6還要弱(ruo),因(yin)此更加穩定。
以(yi)下的(de)資料是以(yi)哈米特酸度函數(shu)作為(wei)依據,酸度以(yi)大負數(shu)H0值表示:
氟銻酸(suan)【1:1】(1990)(H0值= -28)
魔酸【1:1】(1974)H0值= -25)
碳硼烷酸(2004)(H0值= -18.0)
氟硫酸(1944)(H0值=-15.6)
三(san)氟(fu)甲磺酸(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值(zhi)=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳(tan)硼烷酸(suan)(suan)(suan)(suan)是(shi)單一分(fen)子(zi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)中酸(suan)(suan)(suan)(suan)性最強(qiang)的酸(suan)(suan)(suan)(suan),而非酸(suan)(suan)(suan)(suan)性最強(qiang)的酸(suan)(suan)(suan)(suan)。
六氟(fu)銻(ti)酸是超強酸體系,而(er)非(fei)化合(he)物。
氟銻酸(suan)使(shi)其幾乎可(ke)以質子(zi)化(hua)所有(you)的有(you)機化(hua)合物.它與異丁烷和新戊烷反(fan)應(ying)會生成相應(ying)的碳正離子(zi):
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使(shi)某些很難(nan)質(zhi)子化的物質(zhi)(如高氯酸(suan))質(zhi)子化,進一步(bu)制(zhi)備含有-ClO3基團的有機物:
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使高級烷烴(jing)質子化,催化烷烴(jing)裂解:
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含(han)有(you)羥基的有(you)機物(如醇(chun)、酚(fen)、羧酸等)質子化,進一步脫羥基化。
R-OH + 2H = R+(碳正離子) + [H3O]+
4、強氧化(hua)劑:Sb(Ⅵ)氟(fu)化(hua)物例(li)如(ru)SbF6具(ju)有很強的氧化(hua)性,能夠氧化(hua)多種金屬及還(huan)原劑。
5,配位(wei)性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要(yao)注(zhu)意的是,氟(fu)銻酸是無水體系(xi),當氟(fu)銻酸與大(da)量水混合(he)(he)時發生強(qiang)烈反應,氫離(li)子(zi)(zi)(質子(zi)(zi))被中和生成(cheng)水合(he)(he)氫離(li)子(zi)(zi),不再具有超(chao)酸性(xing)。
反應方程式:H++H2O=H3O+
氟(fu)銻酸(suan)會與(yu)水(shui)發生強(qiang)烈甚至爆炸(zha),若溶(rong)劑(ji)為水(shui),則與(yu)其他(ta)(ta)酸(suan)的強(qiang)度(du)無(wu)法區分。 盛氟(fu)銻酸(suan)的容器(qi)必須用特(te)氟(fu)龍(long)(即聚四氟(fu)乙烯)的材料盛裝,其他(ta)(ta)塑料會被(bei)嚴重腐蝕。
性狀:
1、沸點(dian):無(注意,混合物(wu)無固定(ding)沸點(dian))
2、熔(rong)點:無(注意,混合物無固定熔(rong)點)
3、氟(fu)銻酸(suan)中均不含(han)水,SbF5為(wei)溶劑,H2SbF7及HF是溶質。故氟(fu)銻酸(suan)均為(wei)無(wu)色油狀液體。
4、氧化(hua)性:因為(wei)其中含有(you)五(wu)價銻,所以氧化(hua)性非常強。