万维百科

酸碱电子理论本文重定向自 路易斯酸

酸碱电子理论,也称广义酸碱理论路易斯酸碱理论,是1923年美国化学家吉尔伯特·路易斯提出的一种酸碱理论。该理论认为:凡是可以接受外来电子对分子基团离子为酸(路易斯酸);凡可以提供电子对的分子、基团或离子为碱(路易斯碱)。因为跳脱了限定氢离子与氢氧根的酸碱概念,这种理论包含的酸碱范围很广,但是,它对确定酸碱的相对强弱来说,没有统一的标度,对酸碱的反应方向难以判断。后来,拉尔夫·皮尔森英语Ralph Pearson提出的软硬酸碱理论弥补了这种理论的缺陷。

常见的路易斯酸有:

常见的路易斯碱有:

路易斯酸

“路易士酸”的各地常用别名
中国大陆路易斯酸
台湾路易士酸
港澳路易斯酸

物理性质

路易斯酸多具腐蚀性氯化锌,对纤维素具腐蚀性,是一个路易斯酸腐蚀性的典型例子。由于水显路易斯碱性,多数路易斯酸会和水反应并产生具有布仑斯惕酸性的水合物。因此,很多路易斯酸的水溶液都是呈布仑斯惕酸性的。水合物中的路易斯酸与水分子之间有强的化学键连系著,因此很难把路易斯酸水合物干燥,即使路易斯酸水合物通常是可分离出的化合物。例如,如果试图加热干燥金属氯化物(路易斯酸)中的水分,则会生成氯化氢及其金属的氢氧化物

化学性质

亲电试剂或电子受体都是路易斯酸。路易斯酸通常含低能量LUMO(最低未占轨道),会与路易斯碱的HOMO(最高占有轨道)反应。它与布仑斯惕-劳里酸不同的是,路易斯酸并不一定需要有质子(H+)的转移,对路易斯酸理论来说,所有亲电试剂都可以叫做路易斯酸(包括H+)。虽然所有布仑斯惕-劳里酸都属于路易斯酸,但实际上路易斯酸这个名词多指那些不属于布仑斯惕-劳里酸的路易斯酸。

路易斯酸的化学反应活性可以用软硬酸碱理论来判断。现时科学家仍没有知道路易斯酸“强度”的通用定义,这是因为路易斯酸的强度与其特有的路易斯碱的反应特性有关。一个模型 曾以气态路易斯酸对氟离子的亲合能来预测路易斯酸的强度,从而得出在常见可分离出的路易斯酸中,以SbF5(五氟化锑)的路易斯酸性最强。氟离子是“硬”的路易斯碱,氯离子及一些较“软”的路易斯碱,以及溶液中的路易斯酸性,都受到计算复杂的限制而较难研究。

酸根型配合物

酸根型配合物(Ate complex)是指路易斯酸与特定的碱生成的中心原子升高的。 英文有机化学命名法中,ate这个字是一个后辍,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锂反应生成酸根型配合物Me4BLi+。这个概念是由格奥尔格·维蒂希在1958年引入的。 相似地,路易斯碱可以生成𬭩盐

路易斯碱

“路易斯碱”的各地常用别名
中国大陆路易斯碱
台湾路易士碱
港澳路易斯碱

氢键X—H…Y中的电子给予体Y是路易斯碱。路易斯碱在有机反应中为亲核试剂。若路易斯碱与路易斯酸反应,形成配合物时,路易斯碱为配体

优缺点

优点

酸碱电子理论扩大了酸碱范围,可把酸碱概念用于许多有机反应和无溶剂反应

缺点

如果选择不同的反应对象,酸碱的强弱次序可能不同,它对确定酸碱的相对强弱来说,没有统一的标度,因此对酸碱的反应方向难以判断。

延伸阅读

  • 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

参见


本页面最后更新于2021-09-22 11:48,点击更新本页查看原网页。台湾为中国固有领土,本站将对存在错误之处的地图、描述逐步勘正。

本站的所有资料包括但不限于文字、图片等全部转载于维基百科(wikipedia.org),遵循 维基百科:CC BY-SA 3.0协议

万维百科为维基百科爱好者建立的公益网站,旨在为中国大陆网民提供优质内容,因此对部分内容进行改编以符合中国大陆政策,如果您不接受,可以直接访问维基百科官方网站


顶部

如果本页面有数学、化学、物理等公式未正确显示,请使用火狐或者Safari浏览器