氟銻(ti)(ti)酸或稱六(liu)氟銻(ti)(ti)酸、六(liu)氟合(he)銻(ti)(ti)酸,化(hua)學(xue)式為HSbF6,是(shi)氫(qing)氟酸和電子酸五氟化(hua)銻(ti)(ti)反應后的產(chan)(chan)物.以一(yi)比一(yi)的比例混合(he)時成(cheng)為已知最強(qiang)的超強(qiang)酸,實驗證明能分解碳氫(qing)化(hua)合(he)物,產(chan)(chan)生(sheng)碳正離子以及氫(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(ju)四(si)氟乙烯(xi))材料裝(zhuang)盛。
用X射線晶體學研究兩份(fen)HF-SbF5反應形成的結(jie)晶,發現(xian)化學式分別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都(dou)含有Sb2F11作陰(yin)離(li)子(zi)。據估計,Sb2F11離(li)子(zi)的堿性比SbF6還要弱,因此更加穩定。
以下的資料(liao)是(shi)以哈米特(te)酸度(du)函數作為依據,酸度(du)以大(da)負數H0值表示(shi):
氟銻(ti)酸【1:1】(1990)(H0值= -28)
魔酸【1:1】(1974)H0值(zhi)= -25)
碳硼烷酸(2004)(H0值= -18.0)
氟硫酸(1944)(H0值(zhi)=-15.6)
三氟甲(jia)磺酸(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值=-13)
純硫(liu)酸(H0值=-11.93)
注(zhu):碳硼烷酸(suan)(suan)(suan)是單一分子(zi)酸(suan)(suan)(suan)中酸(suan)(suan)(suan)性最強(qiang)的酸(suan)(suan)(suan),而非(fei)酸(suan)(suan)(suan)性最強(qiang)的酸(suan)(suan)(suan)。
六氟銻酸(suan)是超(chao)強酸(suan)體系,而非化合物。
氟銻酸(suan)使其幾乎可以質子(zi)化所有的(de)有機化合物.它與異丁(ding)烷(wan)和(he)新戊烷(wan)反應會生(sheng)成相應的(de)碳(tan)正離子(zi):
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使某些很難質子(zi)化(hua)的(de)物質(如高氯酸)質子(zi)化(hua),進一步制(zhi)備含有-ClO3基團(tuan)的(de)有機物:
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使高(gao)級烷(wan)烴質子化,催(cui)化烷(wan)烴裂解(jie):
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含(han)有羥基的有機物(wu)(如醇、酚(fen)、羧酸等)質子化,進一(yi)步(bu)脫羥基化。
R-OH + 2H = R+(碳正(zheng)離子) + [H3O]+
4、強氧化(hua)劑:Sb(Ⅵ)氟化(hua)物例如SbF6具(ju)有(you)很(hen)強的氧化(hua)性,能夠(gou)氧化(hua)多種金屬及還原劑。
5,配位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要注(zhu)意的是,氟銻酸(suan)是無水(shui)體(ti)系,當(dang)氟銻酸(suan)與大量水(shui)混(hun)合(he)時發生強烈反(fan)應(ying),氫離子(質子)被中和生成(cheng)水(shui)合(he)氫離子,不再具有超酸(suan)性。
反應方程式(shi):H++H2O=H3O+
氟(fu)銻酸會與(yu)水發生強烈甚至爆炸(zha),若溶(rong)劑為(wei)水,則與(yu)其他(ta)酸的強度無法區分。 盛氟(fu)銻酸的容器必(bi)須(xu)用特氟(fu)龍(long)(即聚(ju)四氟(fu)乙烯)的材料盛裝,其他(ta)塑(su)料會被(bei)嚴(yan)重腐蝕。
性狀:
1、沸點(dian):無(注意(yi),混合物無固定沸點(dian))
2、熔(rong)點:無(wu)(注意,混(hun)合(he)物無(wu)固定熔(rong)點)
3、氟銻酸中(zhong)均不含水,SbF5為溶(rong)劑(ji),H2SbF7及HF是溶(rong)質。故(gu)氟銻酸均為無色(se)油狀液體。
4、氧化性:因為其(qi)中含有五(wu)價銻,所以氧化性非常(chang)強。