氟硫酸

含氟的强酸
[]硫酸(FSO3H)一种含氟的强酸。我们可以把它看作硫酸氢氟酸的酐(anhydride)。可溶于极性有机溶剂(例如硝基苯乙酸乙酸乙酯),但难溶在非极性溶剂烷烃。反映其强酸性,它溶解几乎所有有机物包括弱质子受体。

主要介绍

氟硫酸的迅速水解就产生H2SO4与HF。这超强酸也用在分支[wán]芳香化合物的烷基化反应,又能催化单烯的聚合,制造有用的高分子
氟硫酸与五氟化锑的等比混合物,称为「魔酸」(magic acid),强度达pH~-23。这是1994年诺贝尔化学得主奥拉(G. A. Olah)教授在凯斯西储大学时,研究碳阳离子的稳定化所开拓的试剂。这么强的酸离子化所得的共碱是没有任何亲核性的,故产生的碳阳离子不会被中和(如本身很不稳定,则只会重排生成较稳定的结构,但仍会是碳阳离子)。魔酸的发现很戏剧化:1966年圣诞节过后,奥拉教授的一位研究生不知是贪玩或无意,把庆节的蜡烛取一小块丢进他配好的强酸中,使他吃惊的是蜡块竟然溶解了。好奇心驱使这学生拿了溶液去测定核磁共振光谱(NMR),又发现只有叔丁基(CH)3C的讯号。
超强酸不但能溶解蜡烛,而且能使烷烃烯烃等发生一系列化学变化,这是普通酸难以做到的。例如,正丁烷在超强酸的作用下,可以发生 C—H键的断裂,生成氢气;发生C—C键的断裂,生成甲烷;还可以发生异构化反应生成异丁烷。在奥莱教授和他的学生这一发现的启示下,迄今为止,科学家们已经找到多种液态和固态的超强酸。液态的有 HF·SbF5、TaF5·HSO3F 等。固态的有 SbF6·SO2ZrO、SbF5·SiO2·Al2O3 等,它们都有类似于SbF5·HSO3F的性质。