氟銻酸(suan)或稱六氟銻酸(suan)、六氟合銻酸(suan),化(hua)學(xue)式為HSbF6,是氫(qing)氟酸(suan)和電(dian)子酸(suan)五氟化(hua)銻反應后的產物.以一(yi)比一(yi)的比例混合時(shi)成(cheng)為已(yi)知(zhi)最強的超強酸(suan),實(shi)驗證明(ming)能分解碳氫(qing)化(hua)合物,產生碳正離(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。該酸必須用特氟(fu)(fu)龍(聚(ju)四氟(fu)(fu)乙烯)材料裝(zhuang)盛。
用X射線晶(jing)體學研究兩份HF-SbF5反應形成的結晶(jing),發現化學式分別為[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,因此更加穩定(ding)。
以下(xia)的資料(liao)是以哈米特酸(suan)度函數作為依據(ju),酸(suan)度以大負數H0值(zhi)表示(shi):
氟銻(ti)酸【1:1】(1990)(H0值(zhi)= -28)
魔酸【1:1】(1974)H0值= -25)
碳(tan)硼烷酸(suan)(2004)(H0值= -18.0)
氟硫酸(suan)(1944)(H0值=-15.6)
三氟甲磺酸(suan)(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值(zhi)=-13)
純(chun)硫酸(H0值=-11.93)
注:碳硼烷酸是單一(yi)分子(zi)酸中酸性最強的酸,而(er)非酸性最強的酸。
六氟銻酸是超強酸體系,而非化合物(wu)。
氟銻酸使其幾乎可以質子(zi)化所有的有機化合(he)物.它與異丁(ding)烷(wan)和(he)新戊烷(wan)反應會生成相應的碳正離(li)子(zi):
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使(shi)某些很(hen)難質(zhi)子(zi)化的物質(zhi)(如高氯酸)質(zhi)子(zi)化,進一步制(zhi)備含(han)有-ClO3基團的有機物:
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使(shi)高(gao)級(ji)烷烴質(zhi)子(zi)化,催(cui)化烷烴裂解:
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含有(you)羥基(ji)的有(you)機物(wu)(如醇(chun)、酚(fen)、羧酸(suan)等(deng))質(zhi)子(zi)化,進(jin)一步脫羥基(ji)化。
R-OH + 2H = R+(碳正離(li)子(zi)) + [H3O]+
4、強氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji):Sb(Ⅵ)氟化(hua)(hua)物例如(ru)SbF6具(ju)有(you)很強的氧(yang)化(hua)(hua)性,能夠氧(yang)化(hua)(hua)多種金屬及還原劑(ji)。
5,配位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要(yao)注意的是,氟銻酸(suan)是無(wu)水體系(xi),當氟銻酸(suan)與大量水混合時發(fa)生(sheng)強烈(lie)反應(ying),氫離(li)子(質子)被中和生(sheng)成(cheng)水合氫離(li)子,不(bu)再具有超酸(suan)性。
反應方程(cheng)式:H++H2O=H3O+
氟(fu)銻酸(suan)會與水發生強烈甚(shen)至爆炸,若溶劑為水,則與其(qi)他酸(suan)的強度無法區分。 盛氟(fu)銻酸(suan)的容(rong)器必須用特氟(fu)龍(即聚四氟(fu)乙烯)的材料盛裝,其(qi)他塑料會被嚴重腐(fu)蝕。
性狀:
1、沸(fei)點:無(wu)(wu)(注意(yi),混合物無(wu)(wu)固定沸(fei)點)
2、熔(rong)點:無(wu)(注意,混合物無(wu)固定熔(rong)點)
3、氟銻酸中(zhong)均(jun)(jun)不含(han)水(shui),SbF5為(wei)溶劑,H2SbF7及HF是溶質(zhi)。故(gu)氟銻酸均(jun)(jun)為(wei)無色油狀液體(ti)。
4、氧化性:因為其中含有五價銻,所以氧化性非常強(qiang)。