氟磺酸
| 氟磺酸 | |||
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| IUPAC名 Sulfurofluoridic acid | |||
| 系统名 Fluorosulfuric acid[来源请求] | |||
| 别名 | 氟硫酸、氟代硫酸、 氟代磺酸 | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 7789-21-1 
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| PubChem | 24603 | ||
| ChemSpider | 23005 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYAW | ||
| UN编号 | 1777 | ||
| EINECS | 232-149-4 | ||
| RTECS | LP0715000 | ||
| MeSH | Fluorosulfonic+acid | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | HFO3S | ||
| 摩尔质量 | 100.07 g·mol−1 | ||
| 外观 | 无色液体 | ||
| 密度 | 1.84 g cm-3 | ||
| 熔点 | -87 °C（185.7 K） | ||
| 沸点 | 165 °C（438.5 K） | ||
| 溶解性（水） | 可溶 | ||
| pKa | -10 | ||
| pKb | 24 | ||
| 结构 | |||
| 配位几何 | 四面体 | ||
| 分子构型 | 四面体 | ||
| 危险性 | |||
| 警示术语 | R：R20, R35 | ||
| 安全术语 | S：S1/2, S26, S45 | ||
| MSDS | ICSC 0996 | ||
| 欧盟编号 | 016-018-00-7 | ||
| 欧盟分类 |  有害 Xn 腐蚀性 C | ||
| 相关物质 | |||
| 相关化学品 | 五氟化锑、三氟甲磺酸、 氢氟酸 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
氟磺酸（化学式：HSO3F），或称氟代硫酸，是通用的强酸之一。其分子结构以HSO3F描述较恰当，可以强调它和硫酸（H2SO4）的关系。HSO3F是四面体型分子。
化学性质
[编辑]氟磺酸是流动性强的无色液体。它可溶于极性的有机溶剂中（例如硝基苯、醋酸和醋酸乙酯），但在非极性溶剂（如烷烃）中不易溶解。它强酸的性质，使它能溶解几乎所有的有机化合物，甚至弱质子接受体（弱碱）。[1] HSO3F会缓慢的水解为氟化氢与硫酸。
相关的三氟甲磺酸CF3SO3H保有HSO3F的强酸性，但不易水解。
制备
[编辑]- SO3 + HF → HSO3F
除此之外，用氟化氢钾或氟化钙与发烟硫酸在250°C反应，一旦产生HF，便以惰性气体清除，HSO3F可在玻璃设备中分馏出来。[2]
超强酸
[编辑]HSO3F是结构简单的布朗斯特酸中已知的最强酸之一，虽然碳硼烷酸酸性更强。[3] 它的酸度（H0）为−15.1，而硫酸是−12。HSO3F和路易斯酸五氟化锑混合会产生“魔酸”，这是一个超强的质子给予体。这些酸都归类在“超强酸”中，酸度比纯硫酸强。
应用
[编辑]HSO3F可以催化烷烃的异构化，及烯烃对烃的烷基化反应。[4] 它在实验室也能作为氟化剂。[2]
安全性
[编辑]氟磺酸遇水解离出HF，有很强的毒性和腐蚀性。HSO3F加水会产生剧烈反应，如同硫酸加水一般。
参考资料
[编辑]- ^ Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001 John Wiley & Sons, Ltd
- ^ 2.0 2.1 Cotton, F.A.; Wilkinson, G. (1980) Advanced Inorganic Chemistry: A Comprehensive Text, 4th Edition, p.246, Wiley-Interscience Publications.
- ^ M. Juhasz, S. Hoffmann, E. Stoyanov, K.-C. Kim, C. A. Reed, Angewandte Chemie International Edition 43 5352 - 5355 2004.
- ^ Olah, G.; Farooq, O.; Husain, A.; Ding, N.; Trivedi, N.; Olah, J. (1991) Superacid HSO3F/HF-Catalyzed Butane Isomerisation. Catalysis Letters 10, 239-248.