foi relatado no ano passado que o carborano superácido H-(CHB11F11) (ver Fig. 1) foi sintetizada e que a sua primazia da força sobre todos os outros superácidos conhecidos foi confirmada 1. Este é um sólido extremamente sensível à umidade que foi preparado por um tratamento do composto com o HCl anidro. Este novo composto destronou outro superácido relacionado com carborano, ou seja, H – (CHB11Cl11), sendo este último o rei da força entre os ácidos nos últimos anos, até 2014., Isto é interessante que os superácidos de carborano são compostos gentis e não corrosivos. Como pode ser? Pode-se esperar que o ácido mais forte seja extremamente reativo, tóxico etc, note-se que um forte mineral ácido HF dissolve vidro!

Isso é possível, pois a força do ácido é definido como a possibilidade de liberar o hidrogênio (prótons); o mais forte o ácido perde próton a mais fácil de acordo com o comumente conhecido reação HA  H+ + A–. No caso do ácido H-(CHB11F11), o hidrogénio ligado ao flúor (ver Fig. 1) determina a sua acidez. Isto vale a pena mencionar aqui que a corrosividade do ácido está ligada à química do ânion (A–)., É por isso que o ácido HF forte dissolve o vidro desde que o ânion de flúor como um nucleófilo forte reage com silício quebrando a ligação Si-O.

o ânion do ácido mais forte é o menos básico; pode– se dizer que o Ácido, HA, perde facilmente o próton e que a base correspondente, a-anião, atrai este próton com dificuldade. A escala da resistência dos ácidos introduzida recentemente está ligada às últimas afirmações 2; trata– se precisamente da basicidade de a-aniões onde o ânion menos básico corresponde ao Ácido HA mais forte., Esta é a escala de NH que classifica a capacidade aceitadora de ligação de hidrogênio de a-aniões em complexos com o íon trioctilamônio(ver Fig. 2). Quanto mais forte a basicidade de a-anião, mais fraco é o Ácido HA correspondente e mais baixo é a frequência de alongamento N-H. Por exemplo, as frequências experimentais do hcls (medidas em CCl4) para o íon trioctilamónio interagindo com os Cl– e no3– aniões correspondentes aos ácidos minerais HCl e HNO3 conhecidos são iguais a 2330 cm-1 e 2451 cm-1, respectivamente . Significa que HNO3 é um ácido mais forte do que HCl de acordo com esta escala de NH.,

por outro lado, estas frequências para os complexos com o CHB11Cl11–e CCH3B11F11–ânions correspondente ao carborane ácidos quantidade 3163 dns_event_unknown_service_port cm-1 e 3219 cm-1, respectivamente; muito mais do que para o conhecido ácidos minerais., Isto é interessante que o alongamento nh superior foi detectado para o complexo B(C6F5)4– anião, 3233 cm-1, o que pode significar que o ácido H-B (C6F5)4 correspondente deve ser o mais forte. Mas isso não é verdade! Esta última espécie não existe devido à clivagem ácida da ligação B-C. Solventes relativamente básicos podem neutralizar a acidez do próton para evitar tal clivagem, como por exemplo em éter dietílico onde as seguintes espécies existem – ., Apesar do fato de que a acidez dos catiões solvalados é geralmente milhões de vezes mais baixa do que dos catiões nus, ainda é alta para classificar os compostos correspondentes como super ácidos. Pode– se mencionar aqui as outras bases, como por exemplo PF6–, SbF6– ou BF4-que muitas vezes não são corretamente consideradas na literatura como aniões correspondentes a super ácidos. Isto vale a pena notar que os ácidos correspondentes não existem, apenas se catiões H+ estão envolvidos em interações com os solventes, como para o B(C6F5)4– anião acima mencionado., o termo super ácido foi usado algumas vezes antes. O último foi introduzido no início para designar os ácidos que são mais fortes do que os ácidos minerais convencionais; é comumente aceito que super ácido se refere à espécie com uma acidez superior a 100% de ácido sulfúrico puro; A definição moderna afirma que super ácido é um meio no qual o potencial químico do próton é maior do que no ácido sulfúrico puro.,

Muitos carborane ácidos podem ser classificados como super-ácidos, eles são muito mais fortes do que o tradicional ácidos minerais; e isto diz respeito não só de cloro e de flúor espécies mencionadas anteriormente aqui, mas também as metades onde os átomos de hidrogénio no –ion são apenas parcialmente substituídos por átomos de halogênio, ou é também a preocupação de outros semelhantes e compostos relacionados; pode-se mencionar; H-(CHB11H5Cl6), H(CHB11H5Br6), H(CHB11H5I6), H(CC2H5B11F11) etc., As outras escalas também foram aplicados para provar o carborane ácidos são classificados entre os mais fortes; estes são: o 13C RMN chemical shift diferença entre apropriado átomos de carbono; a medição da fase gasosa entalphy de deprotonation, o cálculo da energia de dissociação, o uso do logaritmo Hammett acidez escala etc . Todos eles confirmam que os ácidos carborano, apesar de serem gentis, mas perdem facilmente próton; mais fácil do que qualquer outra espécie química conhecida.,

os ácidos de carborano diferem significativamente dos outros super-ácidos, sendo geralmente sólidos cristalinos facilmente manuseados. Eles frequentemente reagem com alcanos levando à sua protonação; por exemplo, o ácido H-(CHB11F11) forma o complexo com água ou reage com benzeno formando o sal iônico benzênio; ; este ácido carborano flúor (até agora o ácido mais forte) reage mesmo com butano. Figo., 3 mostra o fragmento da estrutura cristalina de toluenium 7,8,9,10,11,12-hexabromo-1-carba-closo-dodecaborate tolueno solvate que pode ser tratada como um produto da reação do H-(CHB11H5Br6) super ácido com tolueno: o átomo de hidrogênio ligado a um dos centros de bromo é liberado facilmente levando à formação de toluenium cação e o CHB11H5Br6– ânion 3.

Figura 3., O fragmento da estrutura cristalina de toluenium 7,8,9,10,11,12-hexabromo-1-carba-closo-dodecaborate tolueno solvate (esquerda); cinza – hidrogénios, preto – carbonos, castanho – bromines, cor-de-rosa – borons; a estrutura de tomada de Cambridge Estrutural do Banco de dados: um quarto de milhão de estruturas cristalinas e crescente, F. H. Allen, Acta Cryst. 2002, B58, 380-388; o mesmo fragmento com esferas de van der Waals é apresentado no lado direito.,

Figura 4 apresenta o sal iônico benzênio -; tal estrutura cristalina sendo o produto da protonação do benzeno, C6H6, pelo super ácido carborano, H-CHB11F11 foi relatado recentemente . No entanto, a figura mostra o resultado dos cálculos B3LIP/6-311++G(d,p) 4 correspondentes ao complexo estar no mínimo energético. Pode-se ver o excelente acordo entre os resultados experimentais (estrutura cristalina) e as investigações teóricas (cálculos). The benzene moiity holds the proton stronger than the carborane acid what results in the formation of the benzenium cation., Finalmente, pode-se perguntar o significado dos estudos apresentados aqui brevemente. É frequentemente afirmado na literatura que os superácidos são muito eficazes em numerosas reacções, pode-se mencionar que são catalisadores muito eficazes para uma variedade de transformações electrofílicas de hidrocarbonetos, tanto saturados como aromáticos. Outras numerosas reações de superácidos são de interesse prático substancial 5.