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超强酸和哈米特酸度函数

1932
  • James Bryant Conant
  • George A. Olah
  • Louis Plack Hammett
化学家在有机化学实验室测量超酸溶液。.

(图片仅供参考)

超酸是一种酸度大于 100% 纯硫酸的酸。传统的 pH 标度不适用于这些介质。取而代之的是使用哈米特酸度函数 [latex]H_0[/latex]来测量它们的酸度。该函数基于弱指示碱的质子化,定义为 [latex]H_0 = pK_{BH^+} - \log\left(\frac{[BH^+]}{[B]}}\right)[/latex].

哈米特酸度函数 [latex]H_0[/latex] 将 pH 的概念扩展到高浓度或非水酸性溶液,在这种溶液中,质子的活性不再简单地与其浓度相关。它测量介质质子化中性弱碱 ‘B ’的能力。[latex]H_0[/latex] 的值是通过实验确定的,使用一系列具有重叠 [latex]pK_{BH^+}[/latex] 值的弱碱(通常是芳香胺),并通过紫外可见光谱法测量其质子化形式([latex]BH^+[/latex])与非质子化形式([latex]B[/latex])的比率。对于稀释水溶液,[latex]H_0[/latex] 与 pH 值大致相等,但在浓酸中,它的偏差很大,会出现很大的负值。例如,100% [latex]H_2SO_4[/latex] 的 [latex]H_0[/latex] 值为 -12。.

乔治-奥拉(George Olah)在超级酸(如 ‘魔酸’([latex]FSO_3H-SbF_5[/latex]),其 [latex]H_0[/latex] 约为 -23)方面的研究具有革命性意义。它允许制备和直接观察稳定的碳酰基,而这些碳酰基以前只被认为是瞬时中间体。这开辟了物理有机化学的新领域,并为他赢得了 1994 年的诺贝尔化学奖。.

UNESCO Nomenclature: 2208
- 有机化学

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

小众/专业

前体

  • 布朗斯台德-洛瑞酸碱理论
  • 路易斯酸理论
  • 了解反应机制和中间体
  • 紫外可见光谱学的发展

应用程序

  • 石化工业中的催化(例如烷烃异构化)
  • 用于光谱研究的碳正离子的合成
  • 极弱碱的质子化
  • 需要强质子化的有机合成反应
  • 高辛烷值汽油生产

专利:

NA

潜在创新理念

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历史背景

超强酸和哈米特酸度函数

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1947

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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