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氟硫酸（含氟的强酸）

次浏览 | 更新时间：2023-05-19

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氟硫酸

含氟的强酸

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

基本信息

中文名	氟硫酸
化学式	FHO3S
分子量	100.0645
沸点	165.5℃
外文名	fluorosulfonic acid
别名	氟磺酸
密度	相对密度1.74(水=1)
CAS登录号	7789-21-1

收起

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烷与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轭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。

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