Allgemeine Chemie
Buchtipp
Pocket Teacher Abi
M. Kuballa, J. Kranz
8,95 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Chemie > Allgemeine Chemie

Hinweise

Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 14.04.2017, 12:49   #1   Druckbare Version zeigen
Naos Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 17
Supersäure

Hi

In letzter Zeit hab ich mich mit aus Interesse mal mit Supersäuren auseinander gesetzt. Ich finde es cool das es Säuren gibt die mit Methan, Fullerenen und sogar Benzol Salze bilden. Wer weiß was da noch so alles kommt. Die stärkste Säure ist ja bis jetzt die Carboransäure mit einem Pka von -46.

Ich hab mal selber eine Supersäure kreiert, weiß allerdings nicht ob die in dieser Form überhaupt stabil wäre. Was haltet ihr davon?
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg Supersäure.jpg (118,4 KB, 34x aufgerufen)
Naos ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.04.2017, 14:20   #2   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.523
AW: Supersäure

Das Thema Supersäuren ist geeignet,auch bei ungewöhnlichen Grundstrukturen den Einfluß der induktiven umd mesomeren Effekte zu verdeutlichen.Gerade bei den Carboransäuren(->http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp506485x )läßt dich da schon einiges "tunen".
Für deine Verbindung kann man vermutlich ebenfalls rechnerisch eine pKs-Wert finden,ich bezweifle jedoch,daß sich die Verbindung so herstellen läßt.
Vielleicht käme man über die Trifluormethylierung eher zu einer Verbindung(->
https://www.researchgate.net/publication/5527186_Pentakistrifluoromethylphenyl_a_Sterically_Crowded_and_Electron-withdrawing_Group_Synthesis_and_Acidity_of_Pentakistrifluoromethylbenzene_-toluene_-phenol_and_-aniline ).

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 14.04.2017, 18:26   #3   Druckbare Version zeigen
HNIW Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.362
Du solltest zumindest mal Deine Gedanken wiedergeben, wie Du zum Design dieser Formel gelangt bist. Was erhoffst Du Dir z.B. von den 5 Fluorsulfonyloxy-Resten und dem Aromaten?
Ich denke nicht, das diese Verbindung eine Säure wäre, deren Säurestärke herausragend ist. Die Fluorsulfonyloxy-Reste dürften einen (schwachen?) +M-Effekt haben, bzw. insgesamt eher aktivierend wirken. Warum hast Du die Fluorsulfonyl-Reste denn nicht direkt am Aromaten gebunden?
__________________
"Erfahrung heißt gar nichts. Man kann seine Sache auch 35 Jahre schlecht machen."
Kurt Tucholsky

"Nur wenige wissen, wie viel man wissen muss, um zu wissen, wie wenig man weiß."
Werner Heisenberg
HNIW ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.04.2017, 19:03   #4   Druckbare Version zeigen
Naos Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 17
AW: Supersäure

Erstmal danke an Fulvenus, die Links waren Interessant zu lesen.

Da die Fluorsulfonsäure selber schon eine Supersäure ist, dachte ich das wenn die Reste quasi zusammenarbeiten die Säurestärke noch erhöht werden kann. Ich denke jedoch im nachhinein, dass das Cyclopentadien Molekül eine bessere Basis währe als der Benzolring.

Warum würde der Effekt stärker wenn ich direkt den Fluorsulfonly-Rest anknüpfen würde ?
Naos ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.04.2017, 19:37   #5   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.523
AW: Supersäure

Zitat:
Zitat von Naos Beitrag anzeigen
Warum würde der Effekt stärker wenn ich direkt den Fluorsulfonly-Rest anknüpfen würde ?
Ich muß eingestehen,daß ich in deiner Formel nicht gesehen hatte,daß die fünf Fluorosulfonyl-Gruppen über O mit dem Aromaten verbunden sind.Dadurch ist die erhoffte Wirkung(Stabilisierung des Anions der Benzolsulfonsäure) wohl recht gering(s. Erkläung HNIW).
Direkte Bindung der Fluorosulfonylsubstituenten am Ring würden dagegen sowohl -M,wie auch -I-Effekt ausüben,damit die Acidität der Benzolsulfonsäure erhöhen.
Eine Abschätzung zur Größe kann ich nicht machen.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.04.2017, 09:49   #6   Druckbare Version zeigen
HNIW Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.362
AW: Supersäure

Zitat:
Zitat von Naos Beitrag anzeigen
Da die Fluorsulfonsäure selber schon eine Supersäure ist, dachte ich das wenn die Reste quasi zusammenarbeiten .....
Trifluormethansulfonsäure ist deutlich stärker und der Trfifluormethansulfonyl-Rest (Triflyl-Rest) einer der am stärksten elektronenziehenden Substituenten. Noch stärker sind Reste der Struktur -S(=O)(CF3)(=NSO2CF3); -S(=NSO2CF3)2(F); S(=NSO2CF3)2(CF3).

Hänge diese Reste mal den Aromaten. Allerdings weiß ich nicht, wieviele man da dran bekommt. Benzol mit bis zu 6 SH-Gruppen gibt es. Diese sollten sich entsprechend funktionalisieren (oxidieren) lassen.

Mache mal aus Trifluormethansulfonsäure eine Struktur, in welcher beide O-Atome durch =NSO2CF3)2(CF3)-Reste ersetzt sind. Hier arbeiten zwei extrem elektronenziehende Reste zusammen.
Also CF3S(OH)(=NSO2CH3)2
__________________
"Erfahrung heißt gar nichts. Man kann seine Sache auch 35 Jahre schlecht machen."
Kurt Tucholsky

"Nur wenige wissen, wie viel man wissen muss, um zu wissen, wie wenig man weiß."
Werner Heisenberg
HNIW ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.04.2017, 13:24   #7   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.841
AW: Supersäure

Zitat:
Zitat von Naos Beitrag anzeigen
Da die Fluorsulfonsäure selber schon eine Supersäure ist, dachte ich das wenn die Reste quasi zusammenarbeiten die Säurestärke noch erhöht werden kann. Ich denke jedoch im nachhinein, dass das Cyclopentadien Molekül eine bessere Basis währe als der Benzolring.

Warum würde der Effekt stärker wenn ich direkt den Fluorsulfonly-Rest anknüpfen würde ?
Wie meine Kollegen schon sagten - Du hast hier einen Ester der Fluorsulfonsäure vorliegen. Der elektronenanziehende Effekt der Fluorsulfonylgruppe wird durch das dazwischenliegende O-Atom weitgehend aufgehoben.
Cyclopentadien mit 5 Fluorsulfonylgruppen sollte sehr stark sauer sein. Ob sie allerdings die analoge Nitroverbindung übertreffen würde, sei dahingestellt.
Oder wir hängen 5 Perchlorylgruppen dran und gucken mal...

Gruß,
Franz
__________________
Gib einem Mann einen Fisch, und Du ernährst ihn für einen Tag.
Lehre ihn das Fischen, und Du ernährst ihn für sein ganzes Leben.

Nichts, was ein Mensch sich auszudenken in der Lage ist, kann so unwahrscheinlich, unlogisch oder hirnrissig sein, als dass es nicht doch ein anderer Mensch für bare Münze halten und diese vermeintliche Wahrheit notfalls mit allen ihm zur Verfügung stehenden Mitteln verteidigen wird.

Stellt bitte Eure Fragen im Forum, nicht per PN oder Email an mich oder andere Moderatoren! Ich gucke nur ziemlich selten in meine PNs rein - kann also ein paar Tage dauern, bis ich ne neue Nachricht entdecke...

www.gwup.org

Und vergesst unsere Werbepartner nicht!
FK ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.04.2017, 13:28   #8   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.841
AW: Supersäure

Das mit der Perchlorylgruppe ist gar nicht schwer: https://www.google.com/patents/US3076853

Gruß,
Franz
__________________
Gib einem Mann einen Fisch, und Du ernährst ihn für einen Tag.
Lehre ihn das Fischen, und Du ernährst ihn für sein ganzes Leben.

Nichts, was ein Mensch sich auszudenken in der Lage ist, kann so unwahrscheinlich, unlogisch oder hirnrissig sein, als dass es nicht doch ein anderer Mensch für bare Münze halten und diese vermeintliche Wahrheit notfalls mit allen ihm zur Verfügung stehenden Mitteln verteidigen wird.

Stellt bitte Eure Fragen im Forum, nicht per PN oder Email an mich oder andere Moderatoren! Ich gucke nur ziemlich selten in meine PNs rein - kann also ein paar Tage dauern, bis ich ne neue Nachricht entdecke...

www.gwup.org

Und vergesst unsere Werbepartner nicht!
FK ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.04.2017, 13:49   #9   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.841
AW: Supersäure

Habe hier mal pKa-Werte gesucht.
Also, bei Phenol hat eine Perchlorylgruppe weniger Effekt auf die Säurestärke als eine Nitrogruppe:
4-Perchlorylphenol: 7,62
4-Nitrophenol: 7,15
/http://documentslide.com/download/link/the-synthesis-and-oxidation-of-certain-perchlorylbenzenes)

Zur Acidität von Fluorsulfonylphenolen: https://www.researchgate.net/figure/251473084_fig1_Fig-1-Molecular-structure-of-246-trisfluorosulfonylphenol-5
2,4,6-tris-trifluormethylsulfonylphenol: pka -1
Pikrinsäure: 0,38

Gruß,
Franz
__________________
Gib einem Mann einen Fisch, und Du ernährst ihn für einen Tag.
Lehre ihn das Fischen, und Du ernährst ihn für sein ganzes Leben.

Nichts, was ein Mensch sich auszudenken in der Lage ist, kann so unwahrscheinlich, unlogisch oder hirnrissig sein, als dass es nicht doch ein anderer Mensch für bare Münze halten und diese vermeintliche Wahrheit notfalls mit allen ihm zur Verfügung stehenden Mitteln verteidigen wird.

Stellt bitte Eure Fragen im Forum, nicht per PN oder Email an mich oder andere Moderatoren! Ich gucke nur ziemlich selten in meine PNs rein - kann also ein paar Tage dauern, bis ich ne neue Nachricht entdecke...

www.gwup.org

Und vergesst unsere Werbepartner nicht!
FK ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.04.2017, 17:48   #10   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.841
AW: Supersäure

anmerkung zu "induktiven effekten" u.ae. als beurteilungskriterium in "ungewoehnlichen" matrices:


wie man aus der tatsache*) lernen kann , dass methanol in sich selbst geloest die staerkere saeure ist als tert. butanol in sich selbst, dass aber andererseits in der gasphase **) tert. butanol wesentlich saurer ist als methanol

... koennten wir lernen, dass das verargumentieren von saurestaerken allein (!) mit innermolekularen effekten ( I-effekt, M-effekt) ne riskante sache ist, denn die frage der solvatisierung der species scheint hier eine wesentliche, wenn nicht sogar die dominierende rolle ( also , bei methanol/ tert. butanol scheints zumindest so zu sein) zu spielen.***)

... und wie gut ein hypothetisches anion in einer loesung seiner selbst solvatisiert werden koennte, relativ zum gleichen geschehen bei anderen supersaeuren, das ist nu aber ne sache die ich allein an I und M - effekten nicht festmachen wollen wollte.

gruss

Ingo


*)
Brauman,J.I.; Blair,L.K. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 6561

**)
ja, mir ist klar dass in der gasphase die bildung freier ionen gem. HX {\to} H+ + X- energetisch ne riesen nummer ist, verglichen mit HX {\to} H. + X.

... weshalb ja aber andereseits auch die ionische spaltung trotzdem nicht ausgeschlossen ist. und die hat man fuer methanol und tert.butanol i.s.v. ROH {\to} RO- + H+ halt gemessen, tatsaechlich, experimentell.
... und dann laeuft es unseren gewohnt I-effekt-verargumentationslastigen papieranalysen halt komplett entgegen, spricht denen hohn.

***)
Brauman,J.I.; Blair,L.K. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 5986
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.04.2017, 18:08   #11   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.523
AW: Supersäure

Ähnliches findet man ja auch bei Basen,zB. Aminen,wo sich die Basizität von wäßrigen Lösungen teils deutlich von den Gasphasenbasizitäten unterscheiden.
Ebenso ist bei dem Thema zu beachten,daß dort die pKs-Werte(wenn gemessen) auch von den jeweiligen Lösungsmittel abhängen.
Trotzdem kann man mMn schon gewisse Gruppeneffekte hier für Papierchemie benutzen.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2017, 10:28   #12   Druckbare Version zeigen
HNIW Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.362
AW: Supersäure

Lies mal hier:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15826194
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2005/ob/b503286p#!divAbstract
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12926364
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12919016
__________________
"Erfahrung heißt gar nichts. Man kann seine Sache auch 35 Jahre schlecht machen."
Kurt Tucholsky

"Nur wenige wissen, wie viel man wissen muss, um zu wissen, wie wenig man weiß."
Werner Heisenberg
HNIW ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.06.2017, 22:37   #13   Druckbare Version zeigen
Naos Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 17
AW: Supersäure

Hallo Leute ich bin mal wieder nach langem aus meinem Loch gekrochen um euch mal 3 Fragen zu stellen.

1. Würde man eine sehr starke Säure erhalten, wenn man 5 der Wasserstoffatome des Cyclopentadien durch Tricyanometylreste ersetzen würde oder gar durch Pentacyanocyclopentadienreste ? In der Hoffnung das solche Verbindungen überhaupt stabil wären, da so ein Rest ja einen gewissen Platzbedarf hat.

2. Könnten sehr starke Säuren Chlorwasserstoff protonieren, so das ein H2Cl+ Kation vorliegen würde ?

3. Warum ist HCl eine so Starke Säure und Blausäure so schwach aber Chloroform eine schwache Säure und Cyanoform eine so starke ?
Naos ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2017, 11:12   #14   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.747
AW: Supersäure

Derart komplizierte Konstrukte sind synthetisch sicherlich sehr anspruchsvoll, ggf. wenig stabil... und überhaupt, klassische Supersäuren sind ja auch wesentlich trivialer: https://de.wikipedia.org/wiki/Fluorsulfons%C3%A4ure

Cyanoform hat laut Wikipedia einen pKs von -5, also recht ordentlich, aber nun auch nicht völlig überragend:
http://www.msina.de/Schule/Chemie/Glossar/pKS-Werte/pks-werte.html

Zur Säurestärke:
Zitat:
Die Säurestärke, Säurenstärke bzw. Acidität ist Ausdruck für das Ausmaß der Protolyse einer beliebigen Säure HA in wässriger Lösung, abgeleitet aus der Lage des Protolysegleichgewichts.
http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/s_00228urest_00228rke.glos.html

... uu beachten:
Zitat:
Im wässrigen Milieu lässt sich nicht nachweisen, dass eine Supersäure stärker als konzentrierte Schwefelsäure ist, da ein Protolysegrad <1 nur in Abwesenheit von Basen möglich ist und somit im Wasser nicht erreicht werden kann.
https://de.wikipedia.org/wiki/Supers%C3%A4uren

Also auch immer das System betrachten. Wässrig? Nicht-wässrig?
http://www.analytics-shop.com/de/mc1090651000-de.html
http://www.bdsoft.de/demo/chemie/analytik/titrationen/wasserfreie_titration.htm
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2017, 11:30   #15   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.523
AW: Supersäure

Zitat:
Zitat von Naos Beitrag anzeigen
3. Warum ist HCl eine so Starke Säure und Blausäure so schwach aber Chloroform eine schwache Säure und Cyanoform eine so starke ?
Bei HCl und HCN ist nur der induktive Effekt für die Säurestärke relevant.
Bei den entsprechenden HCX3 kommt auch der mesomere Effekt zum tragen und der ist beim Cyano-Substituenten größer als beim Cl.
Bei den substituierten CpH-Systemen würden natürlich auch CX3-Substituenten die Acidität deutlich erhöhen(vgl. Acidität des Pentacyano-CpH).
Zur Acidität des Pentakis-CF3-CpH hier sehen:
I. Leito, E. Raamat, A. Kütt, J. Saame, K. Kipper, I. A. Koppel, I. Koppel, M. Zhang, M. Mishima, L.
M. Yagupolskii, R. Y. Garlyauskayte, A. A. Filatov. J. Phys. Chem. A, 113, 8421–8424 (2009). b) A.
Kütt, I. Koppel, I. A. Koppel, I. Leito.ChemPhysChem, 10, 499-502 (2009) .
Interessant dabei vielleicht mal der Vergleich der Aciditäten von Cyanoform und Fluoroform.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
schwefelsäure als supersäure katrin_s Anorganische Chemie 5 20.07.2010 21:32
"SuperSäure" + Methan / Schwefelsäure KiWii Allgemeine Chemie 8 01.02.2009 17:43
Schulreferat über "Supersäure" Benötige Hilfe! ebola Anorganische Chemie 8 18.02.2008 18:16
Addukt der Supersäure veroveraar Allgemeine Chemie 1 09.12.2005 17:27
Lewis Säure Base Addukte und Supersäure ehemaliges Mitglied Allgemeine Chemie 5 23.06.2002 21:34


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 01:53 Uhr.



Anzeige