氟(fu)(fu)銻酸(suan)或稱六(liu)氟(fu)(fu)銻酸(suan)、六(liu)氟(fu)(fu)合銻酸(suan),化(hua)學式為(wei)HSbF6,是(shi)氫(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)和(he)電子酸(suan)五氟(fu)(fu)化(hua)銻反應后的產(chan)(chan)物.以一比(bi)一的比(bi)例混合時成為(wei)已(yi)知(zhi)最強的超強酸(suan),實驗證明能分解碳(tan)氫(qing)化(hua)合物,產(chan)(chan)生碳(tan)正(zheng)離(li)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(yong)特(te)氟龍(long)(聚四氟乙(yi)烯)材料裝盛(sheng)。
用(yong)X射線晶(jing)體學研究兩份HF-SbF5反(fan)應形(xing)成的結晶(jing),發現化學式分(fen)別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離子。據估計,Sb2F11離子的堿性(xing)比SbF6還要弱,因此(ci)更加(jia)穩定(ding)。
以(yi)下(xia)的(de)資料是以(yi)哈米特酸(suan)(suan)度函數作為依據,酸(suan)(suan)度以(yi)大負數H0值(zhi)表示:
氟(fu)銻酸【1:1】(1990)(H0值(zhi)= -28)
魔酸【1:1】(1974)H0值= -25)
碳硼烷酸(2004)(H0值(zhi)= -18.0)
氟(fu)硫酸(suan)(1944)(H0值=-15.6)
三氟(fu)甲磺(huang)酸(suan)(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳硼烷酸是單一分子酸中酸性(xing)最強的(de)酸,而非酸性(xing)最強的(de)酸。
六氟(fu)銻酸(suan)是超強酸(suan)體(ti)系,而非(fei)化(hua)合物。
氟銻酸使其幾乎可以(yi)質子化所(suo)有的有機化合物(wu).它(ta)與異(yi)丁烷(wan)和(he)新戊烷(wan)反應(ying)會生成(cheng)相(xiang)應(ying)的碳正離子:
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使某些很(hen)難質子化的物質(如高氯酸)質子化,進(jin)一步制備含有(you)-ClO3基團的有(you)機物:
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使高(gao)級(ji)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、含有羥基的有機物(如醇(chun)、酚、羧酸(suan)等(deng))質子化,進一步脫羥基化。
R-OH + 2H = R+(碳正(zheng)離子) + [H3O]+
4、強(qiang)氧化(hua)劑:Sb(Ⅵ)氟化(hua)物例如SbF6具有很(hen)強(qiang)的氧化(hua)性,能夠氧化(hua)多種金(jin)屬及還原劑。
5,配位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要注意的是,氟銻(ti)酸(suan)是無水體系(xi),當(dang)氟銻(ti)酸(suan)與大量水混合時發生強烈(lie)反(fan)應,氫離子(zi)(質子(zi))被中(zhong)和生成水合氫離子(zi),不再具有超(chao)酸(suan)性(xing)。
反應方程(cheng)式:H++H2O=H3O+
氟銻酸(suan)會(hui)與水發生(sheng)強(qiang)烈甚至爆炸(zha),若溶劑為水,則與其(qi)(qi)他(ta)酸(suan)的強(qiang)度(du)無法區分。 盛(sheng)氟銻酸(suan)的容器必須用特氟龍(long)(即(ji)聚四氟乙烯)的材料盛(sheng)裝,其(qi)(qi)他(ta)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、熔點(dian):無(注意,混合物無固定(ding)熔點(dian))
3、氟銻酸中均不含水,SbF5為溶(rong)劑(ji),H2SbF7及HF是溶(rong)質。故氟銻酸均為無(wu)色油狀液體(ti)。
4、氧化(hua)性(xing):因為其中含有五(wu)價銻,所以氧化(hua)性(xing)非常強。