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碳硼烷酸

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碳硼烷酸根的球棒模型。
用色:-白、-绿、-粉红、-黑

碳硼烷酸H(CHB11Cl11)[1] 为一种超强酸,是最强的单一分子酸,酸性为硫酸的一百万倍、氟磺酸的数百倍。

历史

2004年,加州大学河滨校区(UC Riverside)的Chris Reed团队首先合成出碳硼烷酸。[2]

特性

造成碳硼烷酸超强酸性的原因,是由于其共轭碱CHB11Cl11非常稳定,而且具有高电负性的氯取代基,能有效分散负电荷。而外侧的氯包覆碳硼烷核心,使碳硼烷酸根非常安定,不易与其他化学物质反应。

碳硼烷酸虽然酸性强,但不具强烈的腐蚀性氧化性。混合酸如魔酸氟锑酸酸性更强,但会生成离子造成副反应,而且产生的氢氟酸成分会腐蚀玻璃,造成使用上的困难。而且氟会攻击富勒烯,故H(CHB11Cl11)成为已知唯一能质子化富勒烯但不会将其分解的酸,能与富勒烯形成1:1的盐类。[3][4]

参考资料及注释

  1. ^ 注意在图片中,酸性氢并不是键结在碳硼烷分子的氢,而是平衡离子
  2. ^ Juhasz, M.; Hoffmann, S.; Stoyanov, E.; Kim, K.-C.; Reed, C. A. (2004). Angew. Chem., Int. Ed. 43: 5352-5355. DOI: 10.1002/anie.200460005.
  3. ^ Mark Juhasz, Stephan Hoffmann, Evgenii Stoyanov, Kee-Chan Kim, Christopher A. Reed. The Strongest Isolable Acid. Angewandte Chemie International Edition (Communication). 2004, 43: 5352 – 5355. doi:10.1002/anie.200460005. 
  4. ^ Christopher A. Reed. Carborane acids. New "strong yet gentle" acids for organic and inorganic chemistry (Full article (reprint)). Chem. Commun. 2005, 2005: 1669–1677. doi:10.1039/b415425h. 

外部链接