det blev rapporteret sidste år, at carboran superacid H-(CHB11F11) (se Fig. 1) blev syntetiseret, og at dens forrang af styrken over alle andre kendte superacider blev bekræftet 1. Dette er en yderst følsom over for fugt faststof, som blev fremstillet ved en behandling af forbindelsen med vandfri HCl. H – (CHB11Cl11), sidstnævnte er kongen af styrke blandt syrer i løbet af få sidste år, indtil 2014., Det er interessant, at carboran superaciderne er blide og ikke-ætsende forbindelser. Hvordan kunne det være? Man kan forvente, at den stærkeste syre er ekstremt reaktiv, giftig osv., Bemærk, at en stærk mineral HF-syre opløser glas!

Dette er muligt, da syre styrke er defineret som muligheden for at frigive brint (proton); den stærkeste syre mister en proton det nemmeste i henhold til de almindeligt kendte reaktion HA  H+ + A–. I et tilfælde af H – (CHB11F11) syre hydrogen forbundet med fluor (se Fig. 1) bestemmer dets surhed. Dette er værd at nævne her, at korrosiviteten af syren er forbundet med anionens Kemi (a–)., Dette er grunden til, at den stærke HF-syre opløser glasset, da fluoranionen som en stærk nukleofil reagerer med silicium, der bryder Si-O-bindingen.

anionen af den stærkeste syre er den mindst basale; man kan sige, at syren, HA, let mister protonen, og at den tilsvarende base, A– anion, tiltrækker denne proton med vanskeligheder. Omfanget af styrken af syrer introduceret for nylig er forbundet med sidstnævnte udsagn 2; netop det vedrører basiciteten af A– anioner, hvor den mindst basale anion svarer til den stærkeste HA-syre., Dette er Nh-skalaen, der rangerer a– anions hydrogenbindingsacceptorevne i komplekser med trioctylammoniumion (se Fig. 2). Jo stærkere basiciteten af A-anion, jo svagere er den tilsvarende HA-syre, og jo lavere er n-h-strækningsfrekvensen. For eksempel, NH eksperimentelle frekvenser (målt i CCl4) for trioctylammonium ion interagere med Cl– og NO3– anioner, der svarer til den kendte HCl og HNO3 mineralske syrer, der er lige til at 2330 cm-1 og 2451 cm-1, hhv . Det betyder, at HNO3 er en stærkere syre end HCl i henhold til denne gamma nh-skala.,

På den anden side, disse frekvenser for de komplekser med CHB11Cl11–og CCH3B11F11–anioner, der svarer til den carborane syrer beløb 3163 cm-1 og 3219 cm-1, hhv. meget mere end for de kendte uorganiske syrer., Dette er interessant, at jo højere nh-strækningen blev detekteret for B(C6F5)4– anionkomplekset, 3233 cm-1, Hvad kan betyde, at den tilsvarende h-b (c6f5)4-syre skulle være den stærkeste. Dette er dog ikke sandt! Sidstnævnte art eksisterer ikke på grund af syrespaltningen af B-C-bindingen. Relativt basiske opløsningsmidler kan neutralisere protonsyreindholdet for at forhindre en sådan spaltning, som for eksempel i diethylether, hvor følgende arter findes – ., På trods af at surhedsgraden af de solvalerede kationer sædvanligvis er million gange lavere end af de nøgne kationer, er det stadig højt at klassificere de tilsvarende forbindelser som supersyrerne. Man kan her nævne de andre baser, som for eksempel PF6–, SbF6– eller BF4-som ofte ikke korrekt betragtes i litteraturen som anioner svarende til supersyrer. Det er værd at bemærke, at de tilsvarende syrer ikke eksisterer, kun hvis H+ kationer er involveret i interaktioner med opløsningsmidlerne, som for ovennævnte B(C6F5)4– anion.,

udtrykket supersyre blev brugt få gange før her. Sidstnævnte blev introduceret tidligt til at udpege de syrer, der er stærkere end den konventionelle mineralske syrer; det er almindeligt accepteret, at super syre, der refererer til de arter, med et syreindhold, der er større end 100% ren svovlsyre; den moderne definition hævder, at super syre er et medie, hvor det kemiske potentiale af proton er højere end i ren svovlsyre.,

Talrige carborane syrer, der kan klassificeres som den super syrer, de er meget stærkere end de traditionelle mineralske syrer; og det gælder ikke kun klor og fluor arter, der er nævnt tidligere her, men også den ene eller begge sider, hvor brint atomer i –ion er kun delvist erstattet af halogenatomer, eller er det også vedrører andre lignende og beslægtede forbindelser; man kan nævne; H-(CHB11H5Cl6), H-(CHB11H5Br6), H-(CHB11H5I6), H-(CC2H5B11F11) osv., De andre skalaer blev også anvendt til at bevise carborane fedtsyrer er klassificeret blandt de stærkeste lande; disse er: 13C NMR kemisk skift forskel mellem passende kulstofatomer, måling af gas-fase entalphy af deprotonation, beregning af dissociation, energi, anvendelse af logaritmisk Hammett surhedsgrad skala osv . Alle af dem bekræfter, at carboran syrer, på trods af at de er blide, men de mister proton let; lettere end nogen anden kendt kemisk art.,

carboransyrerne adskiller sig markant fra de andre supersyremedier, de er normalt krystallinske faste stoffer, der således let håndteres. De ofte reagere med alkaner, der fører til deres protonation; for eksempel, af H – -(CHB11F11) syre danne kompleks med vand, eller det reagerer med benzen, der danner benzenium ion salt; ; dette fluor carborane syre (indtil nu den stærkeste syre) reagerer selv med butan. Fig., 3 viser et fragment af krystal struktur toluenium 7,8,9,10,11,12-hexabrom-1-carba-closo-dodecaborate toluen solvate, der kan behandles som et produkt af en reaktion af H – -(CHB11H5Br6) super syre med toluen: brint atom, der er knyttet til en af brom-centre er udgivet let fører til dannelsen af toluenium kation og CHB11H5Br6– anion 3.

Figur 3., Fragment af krystal struktur toluenium 7,8,9,10,11,12-hexabrom-1-carba-closo-dodecaborate toluen solvate (til venstre); grå – hydrogenmolekyler, sort – kul, brun – bromines, pink – borons; den struktur, der er taget fra Cambridge Strukturelle Database: en kvart million krystalstrukturer og stigende, F. H. Allen, Acta Crys. 2002, B58, 380-388; det samme fragment med van der deraals kugler er præsenteret på højre side.,

Figur 4 viser den benzenium ion salt – ; sådan en krystal struktur, der bliver produktet af protonation af benzen, C6H6, som carborane super syre, H-CHB11F11 blev rapporteret for nylig . Imidlertid viser figuren resultatet af b3lyp / 6-311++g(d,p) beregninger 4 svarende til komplekset i det energiske minimum. Man kan se den fremragende aftale mellem eksperimentelle resultater (krystalstruktur) og teoretiske undersøgelser (beregninger). Beneneendelen holder protonen stærkere end carboransyren, hvilket resulterer i dannelsen af ben .enkationen., Endelig kan man spørge om betydningen af de undersøgelser, der kort præsenteres her. Det fremgår ofte i litteraturen, at superacider er meget effektive i mange reaktioner, man kan nævne, at de er meget effektive katalysatorer til en række elektrofile transformationer af kulbrinter, både mættede og aromatiske. Andre talrige reaktioner af superacider er af væsentlig praktisk interesse 5.