氟銻(ti)酸(suan)(suan)或稱六氟銻(ti)酸(suan)(suan)、六氟合(he)銻(ti)酸(suan)(suan),化(hua)學式為HSbF6,是氫(qing)氟酸(suan)(suan)和電(dian)子酸(suan)(suan)五氟化(hua)銻(ti)反應后的(de)產(chan)物(wu)(wu).以一(yi)比(bi)一(yi)的(de)比(bi)例混合(he)時成為已知最(zui)強的(de)超強酸(suan)(suan),實驗證明能分解碳(tan)氫(qing)化(hua)合(he)物(wu)(wu),產(chan)生碳(tan)正離子以及(ji)氫(qing)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。該酸必須用特氟龍(聚四(si)氟乙烯)材料裝盛。
用X射線(xian)晶(jing)體學(xue)研究兩份HF-SbF5反應形成的結(jie)晶(jing),發現化學(xue)式分(fen)別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離子(zi)。據估(gu)計,Sb2F11離子(zi)的堿性比SbF6還(huan)要弱,因此更加穩定。
以下的資料是以哈米(mi)特酸(suan)度函(han)數(shu)(shu)作為(wei)依據,酸(suan)度以大負數(shu)(shu)H0值(zhi)表示(shi):
氟銻(ti)酸【1:1】(1990)(H0值= -28)
魔(mo)酸【1:1】(1974)H0值= -25)
碳硼(peng)烷酸(2004)(H0值= -18.0)
氟硫(liu)酸(1944)(H0值=-15.6)
三(san)氟(fu)甲磺(huang)酸(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(suan)(H0值(zhi)=-13)
純硫(liu)酸(H0值=-11.93)
注:碳(tan)硼(peng)烷酸是單一分(fen)子(zi)酸中酸性(xing)最強的(de)酸,而非酸性(xing)最強的(de)酸。
六氟銻酸(suan)是超(chao)強酸(suan)體系,而非化合物。
氟銻(ti)酸使其幾乎(hu)可以質子(zi)化所有的有機化合物(wu).它與(yu)異(yi)丁烷和(he)新戊烷反(fan)應會(hui)生成相應的碳(tan)正離子(zi):
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使某些很難質(zhi)(zhi)子化的物質(zhi)(zhi)(如(ru)高(gao)氯(lv)酸)質(zhi)(zhi)子化,進一步制備含有-ClO3基團的有機(ji)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、含有(you)羥基的有(you)機(ji)物(如(ru)醇、酚、羧酸等)質(zhi)子(zi)化(hua)(hua),進一步(bu)脫羥基化(hua)(hua)。
R-OH + 2H = R+(碳正離子) + [H3O]+
4、強氧化(hua)劑:Sb(Ⅵ)氟化(hua)物例如SbF6具(ju)有很強的氧化(hua)性,能夠氧化(hua)多種金(jin)屬(shu)及還原劑。
5,配(pei)位性(xing):Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要(yao)注意的是,氟銻酸(suan)(suan)是無水(shui)體(ti)系,當氟銻酸(suan)(suan)與大(da)量水(shui)混合(he)時發生(sheng)強烈反應,氫(qing)離子(質子)被(bei)中和(he)生(sheng)成水(shui)合(he)氫(qing)離子,不再具有超酸(suan)(suan)性。
反(fan)應方程式:H++H2O=H3O+
氟(fu)銻酸會與(yu)(yu)水發生強(qiang)烈甚至爆炸,若溶劑為水,則(ze)與(yu)(yu)其他(ta)酸的強(qiang)度無法(fa)區分。 盛氟(fu)銻酸的容器必須用特氟(fu)龍(即聚(ju)四氟(fu)乙烯)的材料盛裝(zhuang),其他(ta)塑(su)料會被嚴重腐蝕。
性狀:
1、沸點:無(注意,混(hun)合(he)物無固定沸點)
2、熔點:無(注意,混(hun)合(he)物無固(gu)定熔點)
3、氟(fu)銻(ti)(ti)酸(suan)中均不含水,SbF5為(wei)溶(rong)劑,H2SbF7及HF是溶(rong)質。故氟(fu)銻(ti)(ti)酸(suan)均為(wei)無色油狀(zhuang)液體。
4、氧(yang)化性:因為(wei)其中含有五價銻(ti),所以(yi)氧(yang)化性非常強。