Сверхкислота

Суперкислота (или сверхкислота) — вещество параметр кислотности которой превышает кислотность 100%-ой серной кислоты. В данном случае параметр кислотности принимается как способность кислоты протонировать произвольное основание и фактически совпадает с Функцией кислотности. Для серной кислоты параметр кислотности составляет H₀=12,2.

Простые суперкислоты включают трифторметансульфоновую (CF₃SO₃H) и фторсульфоновую (FSO₃H) кислоты; обе примерно в тысячу раз сильнее серной. Во многих случаях суперкислота является не одиночным соединением, а системой соединений, совмещаемых для достижения высокой кислотности.

История

Термин суперкислота введён Джеймсом Конантом в 1927 г. для классификации более сильных кислот, чем обычные минеральные кислоты. В 1994 году Джордж Ола был удостоен Нобелевской премии за своё исследование суперкислот и их применения в прямом наблюдении карбокатионов.

«Волшебная кислота» Ола получила своё название за исключительную способность растворять воск. Она является смесью пентафторида сурьмы, кислоты Льюиса, и фторсульфоновой кислоты, кислоты Брёнстеда. Сильнейшей суперкислотной системой на текущий момент является фторсурьмяная кислота, смесь плавиковой и сурьмяной кислот. В этой системе плавиковая кислота выделяет протон (H⁺), а сопряжённое основание (F⁻) изолируется координационной связью с пентафторидом сурьмы. Так образуется большой октаэдрический анион (SbF_6⁻), являющийся очень слабым нуклеофилом и очень слабым основанием. Став «свободным», протон обуславливает сверхкислотность системы. Фторсурьмяная кислота в 2×10¹⁹ раз сильнее 100%-ой серной кислоты. См. также сверхоснование.

Карборановая кислота

Основная статья: Карборановая кислота

Карборановая кислота — самая сильная кислота (суперкислота) из тех, которые можно хранить в бутылках. Она в миллион раз сильнее концентрированной серной кислоты. Создана в университете Калифорнии (США) при участии сотрудников Института катализа со РАН (Новосибирск).

Химические свойства

Протонные суперкислоты

Основная статья: Протонные суперкислоты

Сверхкислоты Льюиса

Твёрдые суперкислоты

Внешние ссылки

• A. Olah. J. Org. Chem., 70, 2005, 2413-2429
• Суперкислоты (ШТЕЙНГАРЦ В. Д. , 1999), ХИМИЯ