路易斯酸
路易斯酸 路易斯，美國物理化學家。從他的電子理論出發，他還為酸鹼作出了更為廣泛的定義:可給出一個電子對的物質是鹼，可接受一個電子對的物質是酸，形成路易斯酸鹼理論。
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簡介
路易斯酸(Lewis Acid，LA)是指電子接受體，(即有可以用來接收電子對的空軌道)。也可看作形成配位鍵的中心體。路易斯酸鹼理論是由美國化學家吉爾伯特·牛頓·路易斯提出的，是多種酸鹼理論的一種。所以"酸"可以有不同定義，現時酸常被分為路易斯酸和布朗斯特-勞里酸(J.N.Bronsted-Lowry)。 常見的路易斯酸有氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼、五氯化鈮以及鑭系元素的三氟甲磺酸鹽。
物理性質
路易斯酸多具有超腐蝕性。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。由於水顯路易斯鹼性，多數路易斯酸會和水反應並產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繫著，因此很難把路易斯酸水合物乾燥，即是路易斯酸水合物通常是可分離出的化合物。例如，如果試圖加熱乾燥金屬氯化物(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
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)，會與路易斯鹼的HOMO(最高占有軌道)反應。它與布朗斯特-勞里酸不同的是，路易斯酸並不一定需要有質子(H+)的轉移，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-勞里酸都屬於路易斯酸，但實際上路易斯酸這個名詞多指那些不屬於布朗斯特-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鹼理論來判斷。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鹼的反應特性有關。一個模型曾以氣態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)的路易斯酸酸性最強。氟離子是"硬"的路易斯鹼，氯離子及一些較"軟"的路易斯鹼，以及溶液中的路易斯酸性，都受到計算複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鹼生成的中心原子價升高的鹽。英文有機化學命名法中，ate這個字是一個後輟，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Me4B-Li+。這個概念是由格奧爾格·維蒂希在1958年引入的。相似地，路易斯鹼可以生成鎓鹽。
參考資料
^Christe, K.O.; Dixon, D.A.; McLemore, D.; Wilson, W.W.; Sheehy, J.A.; and Boatz, J.A.. On a quantitative scale for Lewis acidity and recent progress in polynitrogen chemistry. Journal of Fluorine Chemistry. 2000, 101 (2): 101, 151-153. ISSN 0022-1139. ^Advanced organic Chemistry, Reactions, mechanisms and structure 3ed. Jerry March ISBN 0-471-85472-7 ^Komplexbildung und Reaktivität in der metallorganischen ChemieAngewandte Chemie Volume 70, Issue 3, Date: 7 Februar 1958, Pages: 65-71 G. Wittig DOI:10.1002/ange.1760700302
延伸閱讀
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[1][2][3]