魔酸

超强酸通常将酸强度超过100%硫酸的酸或酸性介质，它们往往被称为魔酸，如氟磺酸(HSO3F)是一种重要的酸性溶剂，其酸性除焦硫酸(H2S2O7)外，比任何一种纯的酸要强。若在氟磺酸中加入五氟化锑(SbF5)或五氟化锑和三氧化硫的混合物， 可得到酸性更强的溶剂。超酸具有极强的质子化能力，极高的酸度，一般比无机酸强106～1010倍。若用酸度函数H0来衡量超酸的酸度， 也可以说凡酸度函数H0<-11.9的酸性体系就是超酸，因为100%硫酸的H0为-11.9。因此高氯酸 (H0为-13.0)、氯代磺酸 (H0为-13.8)、焦硫酸(H0为-14.4)、氟代磺酸(H0为-15.1)、氟化氢(H0为-15.1)等都是超酸。超酸大都是无机酸。按状态，可分为液体超酸和固体超酸。按组成，可分为质子酸、路易斯酸和共轭质子-路易斯酸。HF，HClO4，HSO3Cl，HSO3F和HSO3CF3等是质子超酸。SbF5，AsF5，TaF5和NbF5等都是路易斯超酸，其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸。H2SO4·SO3(H2S2O7)，H2SO4·B(OH)3，HSO3F·SbF5， HSO3F·SO3等由质子酸和路易斯酸组成的体系为质子-路易斯超酸。氟磺酸中含90mol%的SbF5的混合酸，其H0为-27，是目前所测的最高酸度的酸， 是应用最广的超酸， 也称作魔酸。超酸具有高强度的酸性和很高的介电常数，能使非电解质成为电解质， 能使很弱的碱质子化。因此， 超酸在化学研究和化工生产上有着广泛的应用。超酸可制备出稳定的烷烃正碳离子溶液， 也可制备出许多卤素正离子， 甚至还可获得这些离子的稳定的晶体盐。特别是作为一种良好的催化剂， 超酸可使一些本来难以进行的反应能在较温和的条件下进行， 在有机合成中得到广泛应用。液体超酸可用作饱和烃裂解、重聚、异构化、烷基化的催化剂， 固体超酸在石油化工上用作正己烷异构化、低分子量聚合反应等的催化剂。
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