いくつかの人にとって、”superacid”という言葉は、”Alien”のような人気のあるsf映画から別世界の生き物や星間探検家のイメージを想起させるかもしれません。 血液のための強力な酸を持つことは、その特定の映画のフランチャイズの生き物のための防衛のメインラインでしたが、宇宙船の船体を燃やすのに
超酸は、それがどのように聞こえるかだけです。, 厄介な火傷や爆発的な反応を引き起こす——通常の酸ができるものを考えると、今100、1,000、あるいは百万その効果を掛けます。 このレベルでは、超酸は、ワックスや岩から金属、さらにはガラスまで、ほとんど何でも反応して溶解するので、幻想的に見えることがあります。
超酸とは何ですか？私たちが知っているように、酢に見られる酢酸などの一般的な酸は、それらのpH値によって定義することができます。 酸が強く、プロトン濃度が高いほどpHは低くなりますが、pH値はすべての酸を定義することはできません。, これらの溶液の標準化のいくつかのフォームを作成するために、化学者は、超酸を定義するために、新しい測定値、ハメット酸度関数（H0）を作成しました。
aqueous液中では、phスケールによって測定されるように、優勢な酸種はH30+である。 しかしながら、ｐｈ範囲を超えて、有効水素イオン活性は、酸の性質の変動のためにはるかに急速に変化する。, 純粋な硫酸では、優勢な酸種はh30+の代りにHSO+であり、測定されるプロトンに影響を与え、酸を大いにより強くさせます。 ハメット酸度関数は、この種の変化を可能にし、優勢な酸種をH30+の関数として計算する。 純粋な硫酸はH=-12のハメット値を有し、これは存在する酸種（HSO+）がh30+と同等のプロトン化強度を1012mol/Lの理想的な濃度で有することを意味する。,
ハメット酸度関数は硫酸をベースラインとして使用し、超酸を100％純粋な硫酸よりも大きな酸性度を有する媒体として定義するか、またはプロトンの化学ポテンシャルが純粋な硫酸の化学ポテンシャルよりも高い媒体として定義する。 硫酸が非常に腐食性であることを考えると、より強いものは非常に強力であると想像することができます。 例えば、超酸”トリフリン酸”と”フルオロ硫酸”は、どちらも硫酸よりも約千倍強いです！
フルオロアンチモン酸—それらすべての中で最も強い酸？,
興味深いことに、ほとんどの超酸は実際には他の酸の組み合わせです。 H0=-28のハメット酸度関数を持つ、既知の最も強い超酸、フルオロアンチモン酸を見てみましょう。
フルオロアンチモン酸は、フッ化水素（HF）と五フッ化アンチモン（SbF5）を組み合わせることによって作られ、硫酸よりも1016倍強い酸になります。 HF中の水素イオンは、超酸の極端な酸性度を占める非常に弱い双極子結合によってフッ素に結合している。, 以下の式に示すように、遊離プロトンは混合物中で容易に解離し、アニオン間をジャンプするにつれて他の物質と強い反応性をもたらす。 この酸は非常に強いので、特別に製造されたフッ素ポリマーコーティングされた容器に保存する必要があります（エイリアン映画の熱心な信者は、酸性
HF+SbF5→H++SbF6-
“魔法の酸”と呼ばれるもう一つの強力な酸は、五フッ化アンチモンとフルオロスルホン酸の混合物である。 この酸は非常に強力で、ワックスキャンドルに含まれる不活性炭化水素とも反応します。, ワックスはこのような安定な化合物であるため、それを完全に溶解することはもちろんのこと、それと反応を開始することは印象的な成果です。 この現象を発見した研究者は、酸がろうそくを溶かすことは不可能であると考えられていたため、手品だと考えたと言われています。
多くの超酸の酸性強度は、プロトンを反応に利用できるようにするこの能力から来ています。 水性酸では、プロトンは水和されているため、周囲の水分子によって安定化されています。, しかし、超酸では、これらの陽子は露出しており、それらを安定させるために周りには何もなく、極端な反応性とプロトン移動度をもたらします。
superacidsを適用できるアプリケーションは何ですか？
このような強力な有用性を提供するのは、超酸中の陽子のこの反応性の高い特性である。 超酸は、それら自身の溶媒を形成することができ、またはorganic媒中で使用することができることを考えると、それらは水性溶媒と比較して多くの異 例えば、酸は通常、ワックスまたは石油などの炭化水素と反応しないが、超酸は反応することができる。, 超酸は炭化水素を正に荷電した炭化水素カチオンに分解し、化学反応を続けることによって修飾される前に中間体として一時的に存在する。
さらに、超酸のこの強いプロトン寄与特性は、カルボカチオン中間体の研究のための良い基礎を提供する。 これらの分子は非常に反応性が高く不安定であるため、意味のある方法でそれらを研究することは困難です。 それらを超酸と混合することによって、それらは幾分安定になり、一つの炭化水素がより有用なものにどのように変換することができるかを説明,
進行中の炭化水素およびcarbocationの研究は超酸が共通の部品である化学工業によって支えられます。 石油化学産業では、高オクタンガス画分を生成するための一次熱分解の触媒としてスーパー酸を使用し、ポリマー産業では高密度ポリマーの製造およびエステル化、異性化、アルキル化、重合などの一連の反応の触媒としてスーパー酸を使用している。, この幅広い応用範囲は、様々な化学反応における強力な触媒としての超酸の価値についてもっと学ぶにつれて、研究の活発な分野であり続けています。
それはすべての意味…
超酸は非常に危険であり、有毒な環境危険である可能性を秘めているにもかかわらず、これらのソリューションは、有機化学の限界をテストし、カルボニウムイオン研究の進歩を可能にし、化学工学に貢献します。,
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