氟(fu)銻酸或稱(cheng)六(liu)氟(fu)銻酸、六(liu)氟(fu)合(he)銻酸,化學式為HSbF6,是氫(qing)(qing)氟(fu)酸和電子酸五氟(fu)化銻反應后的產(chan)物.以一比(bi)一的比(bi)例混合(he)時成為已知最強的超強酸,實驗證(zheng)明(ming)能分解碳(tan)氫(qing)(qing)化合(he)物,產(chan)生碳(tan)正(zheng)離(li)子以及氫(qing)(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(聚四氟乙烯(xi))材料裝盛(sheng)。
用X射線(xian)晶(jing)體學(xue)研究兩份HF-SbF5反應形(xing)成的(de)結晶(jing),發現(xian)化學(xue)式分別為[H2F][Sb2F11]和(he)[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離(li)(li)子。據(ju)估計(ji),Sb2F11離(li)(li)子的(de)堿(jian)性比SbF6還(huan)要弱,因(yin)此更加穩定。
以(yi)下的(de)資料是(shi)以(yi)哈米特酸度函數作為依(yi)據,酸度以(yi)大負數H0值表示(shi):
氟銻酸【1:1】(1990)(H0值= -28)
魔酸【1:1】(1974)H0值(zhi)= -25)
碳硼烷酸(suan)(2004)(H0值= -18.0)
氟(fu)硫(liu)酸(suan)(1944)(H0值=-15.6)
三氟甲(jia)磺酸(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值(zhi)=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳(tan)硼烷酸是單一分子酸中酸性(xing)(xing)最強(qiang)(qiang)的酸,而非酸性(xing)(xing)最強(qiang)(qiang)的酸。
六氟銻(ti)酸(suan)是超強酸(suan)體系(xi),而非(fei)化合物。
氟銻(ti)酸使其幾(ji)乎(hu)可以質子化所有的(de)有機化合物.它與異丁烷和(he)新戊烷反應會(hui)生成相應的(de)碳正離子:
(CH3)3CH + H+→ (CH)3C3 + H2;
(CH3)4C + H+→ (CH3)3C + CH4
1、使某(mou)些很(hen)難質子(zi)化的物(wu)質(如高氯酸)質子(zi)化,進一步制備含有-ClO3基團的有機物(wu):
HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+
[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+
C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3
2、使高(gao)級烷烴質子化,催化烷烴裂解:
(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;
(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4
3、含有(you)羥(qian)基的(de)有(you)機(ji)物(如醇、酚、羧酸等)質子化(hua),進一步脫羥(qian)基化(hua)。
R-OH + 2H = R+(碳正離子) + [H3O]+
4、強(qiang)氧(yang)化(hua)劑:Sb(Ⅵ)氟化(hua)物(wu)例如SbF6具(ju)有很(hen)強(qiang)的氧(yang)化(hua)性,能夠氧(yang)化(hua)多種(zhong)金(jin)屬及還(huan)原劑。
5,配位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF
要注意的是,氟銻(ti)酸(suan)是無水(shui)體系(xi),當氟銻(ti)酸(suan)與大量水(shui)混(hun)合時發生(sheng)強(qiang)烈(lie)反應(ying),氫離子(zi)(質子(zi))被中和生(sheng)成水(shui)合氫離子(zi),不再(zai)具有超酸(suan)性(xing)。
反應方程式:H++H2O=H3O+
氟(fu)(fu)銻酸會與水發生強烈甚至爆炸,若溶劑為水,則與其他酸的強度無(wu)法區分。 盛(sheng)氟(fu)(fu)銻酸的容(rong)器(qi)必(bi)須用特氟(fu)(fu)龍(即聚四氟(fu)(fu)乙烯)的材料(liao)(liao)盛(sheng)裝,其他塑(su)料(liao)(liao)會被嚴重腐蝕。
性狀:
1、沸點:無(wu)(注意,混合物無(wu)固定沸點)
2、熔(rong)(rong)點:無(注(zhu)意,混合(he)物(wu)無固定熔(rong)(rong)點)
3、氟(fu)銻(ti)酸(suan)中均(jun)不含水,SbF5為溶劑,H2SbF7及HF是溶質。故氟(fu)銻(ti)酸(suan)均(jun)為無色油狀液體。
4、氧化性:因為(wei)其中(zhong)含有五價銻,所以氧化性非(fei)常強。