hrvatski

Zašto kemija treba superkiseline i kako ih dobiti?

Prema općeprihvaćenoj definiciji Gillespie-a i Peel-a iz 1973. godine superkiselina je svaka tvar, koja je jača od 100%-tne sulfatne kiseline. Sve veći interes u kemiji za spojeve iznimne kiselosti ne iznenađuje, jer su neutralne kiseline najvažniji i nezamjenjivi katalizator u kemijskim transformacijama, kako u kemijskim laboratorijima tako i u industrijskim postrojenjima. Osim toga, iznimno stabilni i slabo koordinirajući anioni nastali deprotoniranjem jakih kiselina pokazali su se korisnim pri izolaciji i karakterizaciji kemijski vrlo važnih, ali i vrlo reaktivnih i nestabilnih kationa kao što su primjerice HC60+, C6H7+, Me3C+, Bu3Sn+ i Xe2+. Upravo zbog toga, dizajn neutralnih organskih superkiselina, koje vrlo lako otpuštaju proton, važan je s praktičnog i znanstvenog stajališta. U ovom predavanju biti će izložena djelotvorna strategija dizajna izuzetno jakih neutralnih organskih superkiselina, koja se sastoji od: (a) identifikacije kiselog atoma u molekuli, (b) izbora odgovarajućih supstituenata koji pojačavaju kiselost i (c) odabira poznatih i dobro proučenih organskih nosača. Primjenjena strategija dovela je do teorijskog predviđanja čitavog niza superkiselina, koje po svojim entalpijama deprotoniranja u plinskoj fazi (deltaHacid) ili pKa vrijednostima u dimetilsulfoksidu (DMSO) nadilaze kiselost sulfatne kiseline za 30-40 redova veličine. Razlog ovako visoke i do sada nedostignute kiselosti identificiran je kao izuzetno jaka anionska rezonancija nakon deprotoniranja pojačana brojnim cijano (CN) supstituentima. Ova karakteristikika predloženih molekula trebala bi dovesti do daljnjih povoljnih svojstava konjugiranih baza tih molekula kao što su to niska nukleofilnost, slaba bazičnost, izražena inertnost i poboljšana topivost u organskim otapalima. S obzirom da su odabrani nosači molekula već odavno poznati u kemiji, a sintetski putevi policijaniranja organskih molekula dobro dokumentirani u literaturi, proizlazi da bi se mnogi od kompjuterski dizajniranih spojeva mogli sintetizirati u laboratoriju, pa se stoga njihova priprava preporuča. To bi moglo značajno obogatiti kemiju superkiselina i dobivanje stabilnih aniona, koji bi mogli imati i brojne tehnološke primjene.

acidity; aromaticity; substituent effect

nije evidentirano