酸堿電子理論
路易斯酸
物理性質(zhì)
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。由于水顯路易斯堿性,多數(shù)路易斯酸會和水反應并產(chǎn)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干燥,即使路易斯酸水合物通常是可分離出的化合物。例如,如果試圖加熱干燥金屬氯化物(路易斯酸)中的水分,則會生成氯化氫及其金屬的氫氧化物。
化學性質(zhì)
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(最低未占軌道),會與路易斯堿的HOMO(最高占有軌道)反應。它與布朗斯特-勞里酸不同的是,路易斯酸并不一定需要有質(zhì)子(H)的轉(zhuǎn)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-勞里酸都屬于路易斯酸,但實際上路易斯酸這個名詞多指那些不屬于布朗斯特-勞里酸的路易斯酸。
路易斯酸的化學反應活性可以用軟硬酸堿理論來判斷。現(xiàn)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堿的反應特性有關。一個模型曾以氣態(tài)路易斯酸對氟離子的親合能來預測路易斯酸的強度,從而得出在常見可分離出的路易斯酸中,以SbF5(五氟化銻)的路易斯酸性最強。氟離子是“硬”的路易斯堿,氯離子及一些較“軟”的路易斯堿,以及溶液中的路易斯酸性,都受到計算復雜的限制而較難研究。
酸根型配合物
酸根型配合物(Ate complex)是指路易斯酸與特定的堿生成的中心原子價升高的鹽。英文有機化學命名法中,ate這個字是一個后輟,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硼酸鹽。因此,三甲基硼烷可和甲基鋰反應生成酸根型配合物Me4BLi。這個概念是由格奧爾格·維蒂希在1958年引入的。相似地,路易斯堿可以生成鎓鹽。
路易斯堿
氫鍵X—H…Y中的電子給予體Y是路易斯堿。路易斯堿在有機反應中為親核試劑。若路易斯堿與路易斯酸反應,形成配合物時,路易斯堿為配體。
優(yōu)缺點
優(yōu)點
酸堿電子理論擴大了酸堿范圍,可把酸堿概念用于許多有機反應和無溶劑反應
缺點
如果選擇不同的反應對象,酸堿的強弱次序可能不同,它對確定酸堿的相對強弱來說,沒有統(tǒng)一的標度,因此對酸堿的反應方向難以判斷。
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