氟(fu)(fu)銻(ti)(ti)酸或稱六氟(fu)(fu)銻(ti)(ti)酸、六氟(fu)(fu)合(he)銻(ti)(ti)酸,化(hua)學式為HSbF6,是氫(qing)氟(fu)(fu)酸和電子酸五氟(fu)(fu)化(hua)銻(ti)(ti)反(fan)應后的(de)產物.以一比一的(de)比例混合(he)時成為已知最(zui)強的(de)超強酸,實驗(yan)證明能分解(jie)碳氫(qing)化(hua)合(he)物,產生碳正離(li)子以及(ji)氫(qing)氣(qi)。
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。該酸必須用特氟龍(聚四氟乙烯)材料裝盛。
用X射線晶(jing)體學研(yan)究兩份HF-SbF5反應形成的結晶(jing),發現化學式(shi)分別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離子(zi)。據(ju)估計,Sb2F11離子(zi)的堿性比SbF6還(huan)要弱(ruo),因此更加穩定。
以(yi)(yi)(yi)下的資料是以(yi)(yi)(yi)哈米特(te)酸度函數(shu)作(zuo)為依(yi)據,酸度以(yi)(yi)(yi)大負(fu)數(shu)H0值表示:
氟銻酸【1:1】(1990)(H0值= -28)
魔酸【1:1】(1974)H0值= -25)
碳硼烷酸(2004)(H0值= -18.0)
氟(fu)硫(liu)酸(1944)(H0值=-15.6)
三氟甲磺酸(suan)(1940)(H0值=-14.6)
高氯(lv)酸(H0值=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳硼烷酸(suan)(suan)是單一(yi)分子酸(suan)(suan)中酸(suan)(suan)性最強(qiang)的酸(suan)(suan),而非酸(suan)(suan)性最強(qiang)的酸(suan)(suan)。
六氟(fu)銻酸是超強酸體系,而非化合(he)物。
氟銻(ti)酸(suan)使其幾乎可以質子(zi)化所有(you)的有(you)機化合物.它與異丁烷和新戊烷反應會(hui)生成相應的碳正離子(zi):
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使某些很難質子化的(de)物(wu)質(如高氯酸)質子化,進一(yi)步(bu)制備含有-ClO3基(ji)團的(de)有機物(wu):
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使高級烷(wan)烴質子(zi)化,催化烷(wan)烴裂解(jie):
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含有羥基(ji)的有機(ji)物(如醇、酚、羧(suo)酸等)質子(zi)化,進一步脫羥基(ji)化。
R-OH + 2H = R+(碳正離子(zi)) + [H3O]+
4、強氧化劑:Sb(Ⅵ)氟化物例如SbF6具(ju)有(you)很強的氧化性(xing),能夠氧化多種金屬及(ji)還原劑。
5,配位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要注意的是(shi),氟銻(ti)酸是(shi)無水體系,當氟銻(ti)酸與(yu)大量水混合時(shi)發生強烈反應,氫離(li)子(質子)被中和生成水合氫離(li)子,不再具有超酸性。
反(fan)應方程(cheng)式:H++H2O=H3O+
氟銻酸(suan)會(hui)與(yu)水發(fa)生(sheng)強烈甚至爆炸,若溶劑為水,則(ze)與(yu)其他酸(suan)的(de)強度無(wu)法區分。 盛(sheng)(sheng)氟銻酸(suan)的(de)容器必須用特氟龍(即聚四氟乙烯)的(de)材料盛(sheng)(sheng)裝,其他塑料會(hui)被嚴重腐蝕。
性狀:
1、沸點(dian):無(注意,混合物無固定沸點(dian))
2、熔(rong)點:無(注意,混合(he)物無固定熔(rong)點)
3、氟(fu)銻酸中(zhong)均不(bu)含水,SbF5為溶劑(ji),H2SbF7及(ji)HF是(shi)溶質(zhi)。故氟(fu)銻酸均為無(wu)色油狀液體。
4、氧化(hua)(hua)性(xing):因為(wei)其中含有五價銻,所(suo)以氧化(hua)(hua)性(xing)非常強(qiang)。