氟銻酸(suan)或稱六氟銻酸(suan)、六氟合(he)(he)銻酸(suan),化(hua)學(xue)式為(wei)HSbF6,是氫氟酸(suan)和(he)電子(zi)酸(suan)五(wu)氟化(hua)銻反應后(hou)的(de)產(chan)物.以(yi)一比(bi)一的(de)比(bi)例混合(he)(he)時成(cheng)為(wei)已(yi)知最強(qiang)的(de)超強(qiang)酸(suan),實驗證明能(neng)分解碳氫化(hua)合(he)(he)物,產(chan)生碳正離子(zi)以(yi)及(ji)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。該酸必須用(yong)特氟龍(long)(聚四氟乙烯)材料(liao)裝(zhuang)盛(sheng)。
用X射(she)線晶體學研(yan)究兩份HF-SbF5反應形成(cheng)的結晶,發現化學式分(fen)別(bie)為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都(dou)含有Sb2F11作陰離子。據估計,Sb2F11離子的堿性比(bi)SbF6還要弱,因此更(geng)加穩定。
以(yi)下的資(zi)料是(shi)以(yi)哈米特酸度函數作為(wei)依據,酸度以(yi)大負(fu)數H0值(zhi)表示:
氟銻酸【1:1】(1990)(H0值(zhi)= -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)
三氟甲磺酸(1940)(H0值(zhi)=-14.6)
高氯酸(H0值=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳硼烷酸(suan)(suan)是單(dan)一分子酸(suan)(suan)中酸(suan)(suan)性最強的酸(suan)(suan),而非酸(suan)(suan)性最強的酸(suan)(suan)。
六氟銻酸(suan)(suan)是超強酸(suan)(suan)體系,而非化合物。
氟銻(ti)酸使其幾乎(hu)可以質子化(hua)所有(you)(you)的有(you)(you)機化(hua)合(he)物(wu).它與異丁烷和新戊烷反應(ying)會生成相應(ying)的碳正(zheng)離子:
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使(shi)某(mou)些很難質子(zi)化的物(wu)質(如高氯(lv)酸)質子(zi)化,進一(yi)步制備含有-ClO3基(ji)團的有機物(wu):
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使高級烷烴質子化,催化烷烴裂解:
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含有羥(qian)基(ji)的有機(ji)物(如醇、酚、羧酸等(deng))質子化,進(jin)一(yi)步脫羥(qian)基(ji)化。
R-OH + 2H = R+(碳正離(li)子) + [H3O]+
4、強(qiang)氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji):Sb(Ⅵ)氟(fu)化(hua)物(wu)例如SbF6具有很(hen)強(qiang)的氧(yang)(yang)化(hua)性,能夠氧(yang)(yang)化(hua)多(duo)種金屬(shu)及還原劑(ji)。
5,配(pei)位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要注意的是(shi)(shi),氟銻(ti)酸(suan)是(shi)(shi)無(wu)水體(ti)系,當氟銻(ti)酸(suan)與大量水混合時發生(sheng)強(qiang)烈(lie)反應,氫離(li)子(質子)被中和生(sheng)成水合氫離(li)子,不(bu)再具(ju)有超酸(suan)性。
反應(ying)方程(cheng)式(shi):H++H2O=H3O+
氟(fu)銻酸(suan)會與水發生強烈甚至爆炸,若溶劑為水,則與其他酸(suan)的(de)強度無法(fa)區分。 盛(sheng)(sheng)氟(fu)銻酸(suan)的(de)容(rong)器必須用特氟(fu)龍(即(ji)聚四氟(fu)乙烯)的(de)材料盛(sheng)(sheng)裝,其他塑料會被嚴重(zhong)腐(fu)蝕。
性狀:
1、沸(fei)點:無(注意(yi),混合物無固(gu)定沸(fei)點)
2、熔(rong)點(dian):無(注意,混合物無固定熔(rong)點(dian))
3、氟銻(ti)酸中均(jun)不含水,SbF5為(wei)(wei)溶劑,H2SbF7及HF是(shi)溶質。故氟銻(ti)酸均(jun)為(wei)(wei)無(wu)色油狀(zhuang)液體。
4、氧化(hua)性(xing)(xing):因為其中含有五價銻(ti),所(suo)以氧化(hua)性(xing)(xing)非常(chang)強。