氟(fu)銻酸(suan)(suan)或稱(cheng)六氟(fu)銻酸(suan)(suan)、六氟(fu)合(he)銻酸(suan)(suan),化(hua)學式為(wei)HSbF6,是氫(qing)氟(fu)酸(suan)(suan)和(he)電子(zi)酸(suan)(suan)五氟(fu)化(hua)銻反應后的(de)產物(wu).以一比一的(de)比例混合(he)時(shi)成為(wei)已知最強(qiang)(qiang)的(de)超強(qiang)(qiang)酸(suan)(suan),實驗證明能分解碳氫(qing)化(hua)合(he)物(wu),產生碳正離子(zi)以及氫(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(suan)必須用特氟龍(聚(ju)四氟乙烯)材(cai)料裝盛。
用X射線晶(jing)體學研究兩(liang)份HF-SbF5反應形成的結(jie)晶(jing),發現化學式(shi)分別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都(dou)含有Sb2F11作陰離子。據(ju)估(gu)計(ji),Sb2F11離子的堿性比SbF6還要弱,因此更加穩定(ding)。
以(yi)下的資料是以(yi)哈米特酸度函數(shu)作為依據,酸度以(yi)大(da)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(tan)硼烷酸(2004)(H0值= -18.0)
氟硫酸(1944)(H0值=-15.6)
三氟甲(jia)磺酸(suan)(1940)(H0值=-14.6)
高(gao)氯酸(suan)(H0值=-13)
純硫酸(H0值(zhi)=-11.93)
注:碳硼烷酸(suan)(suan)是單一(yi)分子酸(suan)(suan)中酸(suan)(suan)性最強的酸(suan)(suan),而非酸(suan)(suan)性最強的酸(suan)(suan)。
六(liu)氟銻酸是超強(qiang)酸體系,而非(fei)化合物。
氟銻酸使其幾乎可以質子化(hua)所(suo)有的(de)(de)有機化(hua)合(he)物.它與異丁烷(wan)和新戊(wu)烷(wan)反應會生成相應的(de)(de)碳正離子:
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使(shi)某些很難質(zhi)(zhi)子化的(de)物質(zhi)(zhi)(如高氯酸)質(zhi)(zhi)子化,進(jin)一步制備含有-ClO3基團的(de)有機物:
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使(shi)高級烷烴(jing)質子化(hua),催化(hua)烷烴(jing)裂(lie)解:
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含有羥基(ji)(ji)的有機物(如醇(chun)、酚、羧酸(suan)等)質(zhi)子化(hua),進一步脫(tuo)羥基(ji)(ji)化(hua)。
R-OH + 2H = R+(碳正離子) + [H3O]+
4、強氧化(hua)劑:Sb(Ⅵ)氟(fu)化(hua)物例如SbF6具有很強的氧化(hua)性,能夠氧化(hua)多種(zhong)金屬及還原劑。
5,配位性(xing):Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要注(zhu)意的是,氟銻酸(suan)是無水(shui)體系,當(dang)氟銻酸(suan)與大量水(shui)混(hun)合(he)(he)時(shi)發生(sheng)強烈反(fan)應,氫(qing)(qing)離子(zi)(質子(zi))被中和生(sheng)成(cheng)水(shui)合(he)(he)氫(qing)(qing)離子(zi),不再具(ju)有(you)超(chao)酸(suan)性(xing)。
反應方程式:H++H2O=H3O+
氟銻酸會(hui)(hui)與水(shui)發生強烈(lie)甚至爆(bao)炸,若溶劑為水(shui),則(ze)與其(qi)他酸的(de)強度無(wu)法(fa)區分。 盛(sheng)氟銻酸的(de)容器(qi)必須用特(te)氟龍(即(ji)聚四氟乙烯)的(de)材(cai)料盛(sheng)裝,其(qi)他塑(su)料會(hui)(hui)被嚴重腐蝕。
性狀:
1、沸點:無(wu)(注意,混合(he)物無(wu)固定沸點)
2、熔點:無(注(zhu)意,混合物無固(gu)定(ding)熔點)
3、氟銻酸中均不含水,SbF5為溶(rong)(rong)劑,H2SbF7及HF是溶(rong)(rong)質。故氟銻酸均為無色油狀液(ye)體。
4、氧化性:因為其中(zhong)含有五價銻,所以(yi)氧化性非常強(qiang)。