路易斯酸
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路易斯酸（Lewis Acid，LA）是指電子接受體，可看作形成配位鍵的中心体。路易斯酸鹼理論是由美國化學家吉尔伯特·牛顿·路易斯提出的，是多種酸鹼理論的一種。所以“酸”可以有不同定义，現時酸常被分為路易斯酸和布朗斯特-劳里酸（Brønsted-Lowry）。
常見的路易斯酸有氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼、五氯化鈮以及鑭系元素的三氟甲磺酸盐。
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物理性质 [编辑]
路易斯酸多具腐蝕性。氯化鋅，對纖維素具腐蝕性，是一個路易斯酸腐蝕性的典型例子。由於水显路易斯鹼性，多數路易斯酸會和水反應并產生具有布朗斯特酸性的水合物。因此，很多路易斯酸的水溶液都是呈布朗斯特酸性的。水合物中的路易斯酸與水分子之間有強的化學鍵連系著，因此很難把路易斯酸水合物乾燥，即是路易斯酸水合物通常是可分离出的化合物。例如，如果试图加熱干燥金属氯化物（路易斯酸）中的水分，則会生成氯化氫及其金屬的氫氧化物。
化学性质 [编辑]
親電試劑或電子受體都是路易斯酸。路易斯酸通常含低能量LUMO（最低未占轨道），會與路易斯鹼的HOMO（最高占有轨道）反应。它與布朗斯特-劳里酸不同的是，路易斯酸并不一定需要有质子（H+）的轉移，對路易斯酸理論來說，所有親電試劑都可以叫做路易斯酸（包括H+）。雖然所有布朗斯特-劳里酸都屬於路易斯酸，但实际上路易斯酸這個名詞多指那些不屬於布朗斯特-劳里酸的路易斯酸。
路易斯酸的化學反應活性可以用软硬酸碱理论來判斷。現時科學家仍沒有知道路易斯酸“強度”的通用定義，這是因為路易斯酸的強度與其特有的路易斯鹼的反應特性有關。一個模型[1] 曾以气态路易斯酸对氟离子的亲合能来預測路易斯酸的強度，从而得出在常见可分离出的路易斯酸中，以SbF5（五氟化銻）的路易斯酸性最强。氟离子是“硬”的路易斯鹼，氯离子及一些較“軟”的路易斯鹼，以及溶液中的路易斯酸性，都受到计算复杂的限制而較難研究。
酸根型配合物 [编辑]
酸根型配合物（Ate complex）是指路易斯酸與特定的鹼生成的中心原子價升高的盐。[2] 英文有机化學命名法中，ate這個字是一個後輟，用在被描述的原子上。例如，硼化合物的酸根型配合物被叫作borate硼酸盐。因此，三甲基硼烷可和甲基鋰反應生成酸根型配合物Me4B−Li+。這個概念是由格奥尔格·维蒂希在1958年引入的。[3] 相似地，路易斯鹼可以生成鎓盐。
参见 [编辑]
参考资料 [编辑]
- ^ Christe, K.O.; Dixon, D.A.; McLemore, D.; Wilson, W.W.; Sheehy, J.A.; and Boatz, J.A. On a quantitative scale for Lewis acidity and recent progress in polynitrogen chemistry. Journal of Fluorine Chemistry. 2000, 101 (2): 101, 151–153. ISSN 0022-1139.
- ^ Advanced organic Chemistry, Reactions, mechanisms and structure 3ed. Jerry March ISBN 0-471-85472-7
- ^ Komplexbildung und Reaktivität in der metallorganischen Chemie Angewandte Chemie Volume 70, Issue 3, Date: 7 Februar 1958, Pages: 65-71 G. Wittig doi:10.1002/ange.1760700302
延伸閱讀 [编辑]
- The Lewis acid-base concepts: an overview, 1980, ISBN 0-471-03902-0
- Selectivities in Lewis acid promoted reactions, 1989, ISBN 0-7923-0452-7
- Lewis acid reagents: a practical approach, 1999, ISBN 0-19-850099-8
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