Базы данных
База данных понятий
Сверхкислоты - вещества или смеси веществ имеющие кислотность превышающую 100% серную кислоту (функция кислотности Гаммета H0 = -12).
Индивидуальными веществами, относящимся к сверхкислотам являются безводные хлорная (H0 = -13), хлорсульфоновая (H0 = -13,8), дисерная (H0 = -14,5), тетрахлоралюминиевая (H0 = -15...-16), тетрафторборная (H0 = -15...-16), фторсульфоновая кислоты (H0 = -15,1), трифторметансульфокислота (H0 = -14,1), фтороводород (H0 = -15,1), пентафторэтилсульфокислота (H0 = -14,0), нонафторбутилсульфокислота (H0 = -13,2), тридекафторгексилсульфокислота (H0 = -12,3), 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-ундекахлор-1-карба-клозо-додекаборан(12) H(CHB11Cl11) и его аналоги. Существуют смеси с меньшими значениями функции кислотности, чем у чистых кислот. Например, 90мол% раствор SbF5 в HSO3F (H0 = -26,5, "магическая" кислота), 1% раствор SbF5 в HF (H0 = -20,5), 4% раствор SO3 в HSO3F (H0 = -15,52), 0,6% раствор TaF5 в HF (H0 = -18,85). Существуют также твердые сверхкислоты, например, некоторые виды цеолитов, полимерная сульфокислота Нафион. К сверхкислотам Льюиса относятся многие пентафториды металлов.
В сверхкислотных условиях протонируются соединения и ионы, которые не протонируются в обычных кислотах. В частности удалось пролучить следующие протонированные формы: H4O2+, C6H7+, C10H9+, протонированные фуллерены, C6(OH)64+, CH3COOH2+, C(OH)3+, HCO+, ClCO+, (H2N)2CNH32+, CH3N2+, CH5+, H2OF+, H3O2+, HO3+, H3S+, H3SO4+, иодониевые, бромониевые соли, H2N3+, CH3ON2+ и многие другие. Кроме того удается стабилизировать нестабильные ионы, такие как I5+, I2+, ClF6+, S82+, N3NFO+, Cl2NO+, S2I42+, Au(CO)2+, Hg(CO)22+, AuXe4+, HgXe2+, Xe2+, XeCl+ и другие.
Сверхкислоты используются для изомеризации нормальных парафинов в изопарафины при низких температурах, для алкилирования ароматических углеводородов алкенами, спиртами, алкилгалогенидами, карбонильными соединениями, для ацилирования, формилирования ароматических соединений, карбоксилирования спиртов в кислоты угарным газом, электрофильного галогенирования алканов и аренов.
Смесь пентафторида сурьмы с фтороводородом используется для гидроксилирования аренов, ароматических альдегидов перекисью водорода (из 4-метилфенола при -40 С получается 1,3-дигидрокси-4-метилбензол с выходом 78%), для деметилирования ароматических простых эфиров.
1,4-диметоксибензол в трифторметансульфокислоте реагирует при -40 С с 2-нитропропеном давая оксим замещенного фенилацетона.