s-a raportat anul trecut că superacidul carboran H – (CHB11F11) (vezi Fig. 1) a fost sintetizat și că primatul puterii asupra tuturor celorlalte superacide cunoscute a fost confirmat 1. Acesta este un solid extrem de sensibil la umiditate, care a fost preparat printr-un tratament al compusului cu HCl anhidru. Acest nou compus a detronat un alt superacid legat de carboran, adică H – (CHB11Cl11), acesta din urmă fiind regele rezistenței printre acizi în ultimii ani, până în 2014., Acest lucru este interesant faptul că superacidele carborane sunt compuși blânzi și necorozivi. Cum ar putea fi? Se poate aștepta ca cel mai puternic acid să fie extrem de reactiv, toxic etc., rețineți că un acid puternic mineral HF dizolvă sticla!

Acest lucru este posibil deoarece acidul puterea este definită ca posibilitatea de a elibera hidrogen (proton); puternic acid pierde protoni cel mai simplu potrivit cunoscut reacție HA  H+ + A–. În cazul acidului H-(CHB11F11), hidrogenul conectat cu fluorul (vezi Fig. 1) determină aciditatea sa. Acest lucru merită menționat aici că corozivitatea acidului este legată de chimia anionului (A–)., Acesta este motivul pentru care acidul puternic HF dizolvă sticla, deoarece anionul de fluor ca un nucleofil puternic reacționează cu siliciul care rupe legătura Si-O. anionul celui mai puternic acid este cel mai puțin bazic; se poate spune că acidul, HA, pierde cu ușurință protonul și că baza corespunzătoare, A– anionul, atrage acest proton cu dificultate. Scara rezistenței acizilor introdusă recent este legată de ultimele afirmații 2; tocmai se referă la bazicitatea A– anionilor în care anionul cel mai puțin bazic corespunde celui mai puternic acid HA., Aceasta este scara nh care clasifică capacitatea acceptorului legăturii de hidrogen a anionilor A în complexe cu ionul trioctilamoniu (vezi Fig. 2). Cu cât este mai puternică bazicitatea A-anionului, cu atât este mai slab acidul HA corespunzător, iar cea mai mică este frecvența de întindere a N-H. De exemplu, frecvențele experimentale nh (măsurate în CCl4) pentru ionul trioctilamoniu care interacționează cu anionii Cl– și NO3 corespunzători acizilor minerali HCl și HNO3 cunoscuți sunt egali cu 2330 cm– 1 și, respectiv, 2451 cm-1 . Aceasta înseamnă că HNO3 este un acid mai puternic decât HCl conform acestei scale nh.,

Pe de altă parte, aceste frecvențe pentru complexe cu CHB11Cl11–și CCH3B11F11–anioni corespunzătoare carborane acizi suma 3163 cm-1 și 3219 cm-1, respectiv, mult mai mult decât cele cunoscute acizi minerali., Acest lucru este interesant că cea mai mare NH se întinde fost detectat pentru B(C6F5)4– anion complex, 3233 cm-1, ceea ce poate însemna că corespunzătoare H-B(C6F5)4 acid ar trebui să fie cel mai puternic. Cu toate acestea, acest lucru nu este adevărat! Ultima specie nu există din cauza scindării acide a legăturii B-C. Solvenții relativ bazici pot neutraliza aciditatea protonului pentru a preveni o astfel de scindare, cum ar fi, de exemplu, în eterul dietilic unde există următoarele specii – ., În ciuda faptului că aciditatea cationilor solvalați este de obicei de milioane de ori mai mică decât a cationilor goi, este încă ridicat să clasificăm compușii corespunzători ca superacizi. Se pot menționa aici celelalte baze, cum ar fi de exemplu PF6–, SbF6– sau BF4– care adesea nu sunt considerate corect în literatura de specialitate ca anioni corespunzători superacizilor. Este demn de remarcat faptul că acizii corespunzători nu există, numai dacă cationii H+ sunt implicați în interacțiunile cu solvenții, ca și în cazul B(C6F5)4– anion menționat mai sus.,

termenul super acid a fost folosit de câteva ori înainte de aici. Aceasta din urmă a fost introdus de timpuriu să desemneze acizi care sunt mai puternice decât cele convenționale acizi minerali; este general acceptat că super-acid se referă la speciile cu o aciditate mai mare decât pur 100% de acid sulfuric; moderne definiție susține că super-acid este un mediu în care chimică potențială a protonului este mai mare decât în pură acid sulfuric.,

Numeroase carborane acizilor pot fi clasificate ca super-acizi, ele sunt mult mai puternice decât cele tradiționale acizi minerali; și aceasta se referă nu numai cu clor și fluor speciile menționate mai devreme aici, dar, de asemenea, moieties în cazul în care atomii de hidrogen într –ion sunt doar parțial înlocuiește cu atomi de halogen, sau ea, de asemenea, alte preocupări similare și conexe; compuși se poate menționa; H-(CHB11H5Cl6), H-(CHB11H5Br6), H-(CHB11H5I6), H-(CC2H5B11F11) etc., Alte scale au fost, de asemenea, aplicate pentru a dovedi carborane acizi sunt clasificate printre cele mai puternice; acestea sunt: 13C RMN deplasarea chimică diferența între atomi de carbon; măsurarea faza de gaz entalphy de deprotonare, calculul de disociere de energie, utilizarea de logaritmică Hammett aciditate scară etc. Toate acestea confirmă faptul că acizii carborani, în ciuda faptului că acestea sunt blând, dar ei pierd proton cu ușurință; mai ușor decât orice alte specii chimice cunoscute.,acizii carborani diferă semnificativ de celelalte medii Super-acide, de obicei sunt solide cristaline, astfel ușor de manipulat. Ei au de multe ori reacționează cu alcani ceea ce duce la identificarea lor; de exemplu, H(CHB11F11) acid formează complexe cu apă sau reacționează cu benzenul formează benzenium ion sare; ; acest fluor carborane acid (până acum cel mai puternic acid) reacționează chiar și cu butan. Fig., 3 arată fragment din structura cristalină a toluenium 7,8,9,10,11,12-hexabromo-1-carba-closo-dodecaborate toluen solvatare care pot fi tratate ca un produs de reacție al H-(CHB11H5Br6) super-acid cu toluen: atomul de hidrogen atașat la unul dintre brom centre este eliberat cu ușurință ceea ce duce la formarea de toluenium cationi și CHB11H5Br6– anioni 3.

Figura 3., Fragmentul de structura cristalină a toluenium 7,8,9,10,11,12-hexabromo-1-carba-closo-dodecaborate toluen solvatare (stânga); gri – hidrogen, negru – cărbune, maro – bromines, roz – borons; structura luate de la Cambridge Structurale baza de Date: un sfert de milion de structuri cristaline și în creștere, F. H. Allen, Acta Cryst. 2002, B58, 380-388; același fragment cu sferele van der Waals este prezentat în partea dreaptă.,

Figura 4 prezintă benzenium ion sare ; astfel o structură de cristal fiind produs de identificarea de benzenul, C6H6, de carborane super acid, H-CHB11F11 a fost raportat recent . Cu toate acestea, figura arată rezultatul calculelor B3LYP / 6-311++G(d,p) 4 corespunzătoare complexului fiind în minimul energetic. Se poate observa acordul excelent între rezultatele experimentale (structura cristalină) și investigațiile teoretice (calcule). Partea benzen deține protonul mai puternic decât acidul carboran ceea ce duce la formarea cationului benzeniu., În cele din urmă, se poate întreba semnificația studiilor prezentate pe scurt aici. Se afirmă adesea în literatura de specialitate că superacizii sunt foarte eficienți în numeroase reacții, se poate menționa că sunt catalizatori foarte eficienți pentru o varietate de transformări electrofile ale hidrocarburilor, atât saturate, cât și aromatice. Alte numeroase reacții ale superacidelor prezintă un interes practic substanțial 5.