フルオロアンチモン酸塩

フルオロアンチモン酸塩は、アンチモンとフッ素からなる多原子 弱配位 アニオンの一種で、五フッ化アンチモンのフッ素付加物（[(SbF ₅ ) _n F] ⁻ ）から構成されています。フルオロアンチモン酸の内部化学で生成されます。

最も有名なフルオロアンチモネートは、ヘキサフルオロアンチモネート [SbF ₆ ] ⁻とウンデカフルオロジアンチモネート[Sb ₂ F ₁₁ ] ⁻です。どちらもイオン液体の成分として、また反応性の高いカチオンの研究における弱配位アニオンとして使用されます。

ヘキサフルオロアンチモン酸は、超酸 フルオロアンチモン酸 HF·SbF ₆の共役塩基です。フルオロアンチモン酸は既知の酸の中で最も強い酸の 1 つ (ヘリウム水素化物イオンと一部のカルボラン酸よりも弱い) であるため、ヘキサフルオロアンチモン酸は既知の塩基の中で最も弱い塩基の 1 つです。

より高次のフルオロアンチモン酸塩はさらに塩基性が低いと考えられている

フルオロアンチモン酸塩は五フッ化アンチモンのフッ素化によって生成されます。SbF _{5 は}、特にフッ化物源 に対して極めて強力なルイス酸です。

フルオロアンチモン酸の溶液では、フッ化物に対するSbF ₅の強いルイス酸性が、フッ化水素の非常に低い塩基性を克服し、フッ化水素から結合電子とフッ化物を剥ぎ取ります。これにより、HF はブレンステッド・ローリー塩基として作用し、混合物の超強酸性の原因となる溶媒和プロトンを生成します。

2 HF + SbF ₅ ⇌ [H ₂ F] ⁺ [SbF ₆ ] ⁻

フルオロアンチモン酸は、水が水素イオンと水酸化物に自動酸化されるのとほぼ同様の反応として、上記のような形で表現されることが多いが、この反応は単純化しすぎている。フッ化水素と反応するだけでなく、過剰なSbF ₅はフルオロアンチモン酸塩とルイス付加物を形成し、より高濃度のフルオロアンチモン酸塩を生成する こともできる。

SbF ₅ + [SbF ₆ ] ⁻ ⇌ [Sb ₂ F ₁₁ ] ⁻

フルオロアンチモン酸は1:1の比率で混合されることが多いため、[Sb ₂ F ₁₁ ] ⁻が溶液中の主な陰イオンとなります。さらに、溶媒和陽子は[H ₂ F] ⁺に限定されず、 [H ₃ F ₂ ] ⁺や[H ₄ F ₃ ] ⁺などのより重い陽イオンを形成する可能性があり、より多くのSbF ₅が反応してより高次のフルオロアンチモン酸イオンを形成します。

フルオロアンチモン酸塩は、フルオロアンチモン酸と何らかの陽イオンの溶液から結晶化することができる。最も一般的な塩は[SbF ₆ ] ⁻であるが、[Sb ₂ F ₁₁ ] ⁻および[Sb ₄ F ₂₁ ] ^{− [1]}の塩も実験室で単離されている。

フルオロアンチモン酸と五フッ化アンチモンは反応性が高いため、フルオロアンチモン酸塩への他の経路が工業的に望ましい。アンチモン酸塩^[2]および三酸化アンチモン（酸化剤として過酸化水素を使用） ^[3]をHFを溶媒としてフッ素化すると、金属フッ化物塩からフルオロアンチモン酸塩が得られる。

弱配位アニオンであるフルオロアンチモネートは、反応性の高いカチオンの研究に使用できます。例としては、ヒドロニウム（マジック酸からウンデカフルオロジアンチモネートとして結晶化）^{[4] 、} フルオロニウム（フルオロアンチモン酸から直接ウンデカフルオロジアンチモネートとして結晶化） ^{[5] 、}テトラキセノノ金(II)（ウンデカフルオロジアンチモネートとして）^[6]、キセノ水銀(II)（ヘキサフルオロアンチモネートとウンデカフルオロアンチモネートの混合塩として）^[7]などの貴ガス-貴金属カチオン、および白金族金属の誘導体または錯体^{[8]などがあります。}

フルオロアンチモネートは、触媒に使用される イオン液体の成分でもあります。