Keskkonnaefektidest superhapete ja superalusteni

Σχετικά έγγραφα
3. Solvendiefektide mõju ainete omadustele ja keemilistele protsessidele. 3.1 Solvendiefektid happe-aluse protsessidele. Tasakaal ja kiirus

Ισχυροί και ασθενείς ηλεκτρολύτες μέτρα ισχύος οξέων και βάσεων νόμοι Ostwald

3. Υπολογίστε το μήκος κύματος de Broglie (σε μέτρα) ενός αντικειμένου μάζας 1,00kg που κινείται με ταχύτητα1 km/h.

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

1. Arrhenius. Ion equilibrium. ก - (Acid- Base) 2. Bronsted-Lowry *** ก - (conjugate acid-base pairs) HCl (aq) H + (aq) + Cl - (aq)


ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

ΗΛΙΑΣΚΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ. Γενικής Παιδείας Χημεία Α Λυκείου ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΥΨΗΛΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ. Επιμέλεια: ΒΑΣΙΛΗΣ ΛΟΓΟΘΕΤΗΣ

ΓΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΑΝ. Εικόνα 1. Φωτογραφία του γαλαξία μας (από αρχείο της NASA)

Νόµοςπεριοδικότητας του Moseley:Η χηµική συµπεριφορά (οι ιδιότητες) των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

/&25*+* 24.&6,2(2**02)' 24

Γενική και Ανόργανη Χημεία. Ύλη του Καθ. Γεωργίου ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΒΑΣΕΙΣ ΙΟΝΤΙΚΕΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ

Αέρια υψηλής Καθαρότητας Ο συνεργάτης σας για Αέρια, Εξοπλισµό και Υπηρεσίες

Το άτομο του Υδρογόνου

HONDA. Έτος κατασκευής

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

ΘΕΜΑΤΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ. Παππάς Χρήστος Επίκουρος Καθηγητής

Ζαχαριάδου Φωτεινή Σελίδα 1 από 7

Βαθμός ιοντισμού. Για ισχυρούς ηλεκτρολύτες ισχύει α = 1. Για ασθενής ηλεκτρολύτες ισχύει 0 < α < 1.

ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΤΗΤΑΣ : Οι ιδιότητες των χηµικών στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

Θέματα Ανόργανης Χημείας Γεωπονικής ΓΟΜΗ ΑΣΟΜΩΝ

ΛΥΣΕΙΣ. 1. Χαρακτηρίστε τα παρακάτω στοιχεία ως διαµαγνητικά ή. Η ηλεκτρονική δοµή του 38 Sr είναι: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2

Κεφάλαιο 1 Χημικός δεσμός

..,..,.. ! " # $ % #! & %

! "# $"%%&$$'($)*#'*#&+$ ""$&#! "#, &,$-.$! "$-/+#0-, *# $-*/+,/+%!(#*#&1!/+# ##$+!%2&$*2$ 3 4 #' $+#!#!%0 -/+ *&

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ÅÍ-ÔÁÎÇ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Parts Manual. Trio Mobile Surgery Platform. Model 1033

KEΦΑΛΑΙΟ 3 ΟΞΕΑ - ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

C M. V n: n =, (D): V 0,M : V M P = ρ ρ V V. = ρ

τροχιακά Η στιβάδα καθορίζεται από τον κύριο κβαντικό αριθµό (n) Η υποστιβάδα καθορίζεται από τους δύο πρώτους κβαντικούς αριθµούς (n, l)

Υ ΑΤΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΟΜΕΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Κ. Π. ΧΑΛΒΑ ΑΚΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ Καθηγητής Περ.

ΘΕΜΑ Να αντιστοιχίσετε κάθε ηλεκτρονιακή δομή της στήλης Α με το σωματίδιο της στήλης Β στο οποίο αναφέρεται : v) 3 Li vi) 11 N

!"!# ""$ %%"" %$" &" %" "!'! " #$!

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2005

())*+,-./0-1+*)*2, *67()(,01-+4(-8 9 0:,*2./0 30 ;+-7 3* *),+*< 7+)0 3* (=24(-) 04(-() 18(4-3-) 3-2(>*+)(3-3*

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ 1-15/09/10

! " #! $ % & $ ' ( % & # ) * +, - ) % $!. /. $! $

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΠΕΡΙΕΧΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ)

ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΛΑΣΜΑΤΩΝ ΙΟΝΙΣΜΟΥ ΓΙΑ ΔΙΠΡΩΤΙΚΑ ΟΞΕΑ Στην περίπτωση διπρωτικού οξέως µε σταθερές pk A και pk B ελέγχουµε την τιµή του ph 1η περίπτωση.

Α. Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης

Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΑ 2-3) ( ) ΘΕΜΑ Α Α1.

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ Μ.Ε. ΣΥΜΒΟΛΟ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ

Οδηγοί εξοικονόμησης ενέργειας στη βιομηχανία

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 27 ΜΑΪΟΥ 2009 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Φημικές αντιδράσεις-α Λυκείου

Μέθοδοι Πολυμερισμού

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Xημείας Αντωνία Ι. Αντωνίου Χημικός

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ÄÉÁÍüÇÓÇ

ΤΡΙΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΠΛΕΙΑΔΕΣ ΜΕ ΔΕΣΜΟΥΣ Μ-Μ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΟ 1ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΑΡΙΘΜΟΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ - ΓΡΑΦΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ- ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

ΗΛΙΑΣΚΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ. Θετικής Κατεύθυνσης Χημεία Γ Λυκείου ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΥΨΗΛΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΚΑΛΟΓΝΩΜΗΣ ΗΛΙΑΣΚΟΣ

8. Ιοντικές ισορροπίες σε υδατικά διαλύματα

, ε) MgCl 2 NH 3. COOH, ι) CH 3

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ. γ) Cl2 (ομοιοπολική ένωση) To μόριο του HCl έχει ηλεκτρονιακό τύπο: H( C

3. Να συμπληρωθούν οι παρακάτω αντιδράσεις:


Διαγώνισμα στη Χημεία Γ Λυκείου.

Ημερομηνία: Τρίτη 18 Απριλίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΧΗΜΕΙΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΑΚΑΔ. ΕΤΟΣ: ΤΜΗΜAΤΑ TΡΙΤΗΣ ΚΑΙ ΤΕΤΑΡΤΗΣ

Trace gas emissions from soil ecosystems and their implications in the atmospheric environment

Αρχές οξέων-βάσεων και δότη-αποδέκτη

Μετά το τέλος της µελέτης του 3ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012 ÃÁËÁÎÉÁÓ. Ηµεροµηνία: Παρασκευή 20 Απριλίου 2012

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΧΗΜΕΙΑ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΜΑÏΟΥ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

!!" #7 $39 %" (07) ..,..,.. $ 39. ) :. :, «(», «%», «%», «%» «%». & ,. ). & :..,. '.. ( () #*. );..,..'. + (# ).

Estimation of grain boundary segregation enthalpy and its role in stable nanocrystalline alloy design

Appendix B Table of Radionuclides Γ Container 1 Posting Level cm per (mci) mci

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ (10/02/2016)

(είναι οι αντιδράσεις στις οποίες δεν μεταβάλλεται ο αριθμός οξείδωσης σε κανένα από τα στοιχεία που συμμετέχουν)

Κανόνες διαλυτότητας για ιοντικές ενώσεις

OILGEAR TAIFENG. (ml/rev) (bar) (bar) (L/min) (rpm) (kw)

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΕΜΠΟΡΟΠΟΥΛΟΣ ΟΜΗΡΟΣ. ΘΕΜΑ 1 ο 1) Β 2) Γ 3) Β 4) A.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ (ΚΕΦ 2-3 ) ΚΥΡΙΑΚΗ 4 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 4

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

'( )*(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( +

Το μεθάνιο είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου, το οποίο είναι καύσιμο μίγμα

W el = q k φ (2.1) W el = z k e 0 N A φn k = z k F φn k (2.2) dg p,t = µ k dn k δw (2.3)

ΧΗΜΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΚΑΙ XHMIKOI ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ. Αρχές Oνοματολογίας Χημική Αντίδραση Γραμμομόριο (mol) Στοιχειομετρία Χημικοί Υπολογισμοί

ΘΕΜΑΤΑ ΑΠΟ ΠΜΔΧ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Α. 0,5 mol HCl mol CH 3 COOH Β. 0,5 mol NaOH mol NH 3 Γ. 0,25 mol HCl mol NH 3. 0,5 mol HCl mol NH 3

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΚΩΛΕΤΤΗ

Changes and Issues of Consolidation Techniques of Peaty Arable Land in Hokkaido

Σε κάθε ρυθμιστικό διάλυμα που περιέχει ένα συζυγιακό σύστημα οξέος-βάσης, ισχύει η σχέση:

2 η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ. Ημερομηνία: Σάββατο 4 Μαΐου 2019 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Ιοντική ισορροπία Προσδιορισμός του ph υδατικών διαλυμάτων οξέων βάσεων και αλάτων

ΟΝΟΜΑΣΙΑ F - HF Υδροφθόριο S 2- H 2 S Υδρόθειο Cl - HCl Υδροχλώριο OH - H 2 O Οξείδιο του Υδρογόνου (Νερό) NO 3 HNO 3. Νιτρικό οξύ SO 3 H 2 SO 3

Υδατική Χηµεία Ικανότητα Εξουδετέρωσης Οξέος και Βάσεως (Acid Neutralizing Capacity - ΑΝC και

Πορεία ανακρυστάλλωσης: Τα συνήθη βήματα μιας ανακρυστάλλωσης είναι τα ακόλουθα:

Ζαχαριάδου Φωτεινή Σελίδα 1 από 7. Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Κεφάλαιο 3: Οξέα, Βάσεις, Ιοντική ισορροπία Θέµατα Σωστού / Λάθους Πανελληνίων, ΟΕΦΕ, ΠΜ Χ

ΧΗΜΕΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

To be published in Theor. Chem. Acc. (Mark S. Gordon Festschrift Issue)

Άσκηση 5η. Οξέα Βάσεις - Προσδιορισμός του ph διαλυμάτων. Πανεπιστήμιο Πατρών - Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας - Ακαδ.

Transcript:

Keskkonnaefektidest superhapete ja superalusteni Ilmar Koppel Tartu Ülikool

Lihtne S 1 tüüpi solvolüüs K n (CH 3 ) 3 C-Cl: + (HOR) n (CH 3 ) 3 C-Cl: (HOR) n k 0 k 1 produktid produktid J.B. Conant,. Semjonov jt.

Solvendiefektid empiiriline kvantitatiivne käsitlus A i = A o i + pp + yy + ee + bb + δ ' E ' s polariseeritavus P=f(n D ) (n 2-1)/(n 2 +2), etc. polariseeritavus Y=f(ε) (ε-1)/(ε+2), etc. nukleofiilsus B C 6 H 5 OH :H 3 ; :OH 2, etc. elektrofiilsus E (CH 3 ) 3 CCl: HOC 2 H 5 C 6 H 5 O: - HCCl 3 etc. E s arvestab solvendimolekuli ruumilist kuju, mahtu jne.

Hapete ja aluste definitsioonid gaasifaasis A - + H + H G :B + H + H BH + G G = -RTlnK PA = H AH

Gaasifaasiline happelisus vs. happelisus lahustis (solvendis) o A g - + Hg + G g AHg G g s G g s G g s o A s - + Hs + G s AH s o = G g + G g s G s o = -RTlnKa = A - H + G + AH g - s G g s

Solvendiefektid (gaasifaas-vesi) pk a (H 2 O) PA (kcal/mol) Py 5.4 224 H 3 9.3 207 = 5.5 = -17 Cl - -7 (?) 333 (CF 3 ) 3 CO - 5.4 330 = 16.8 = -3 H 3 9.3 207 O 2 CH - 2 9.3 360 = 0 = 153 ehk 112 suurusjärku!

FT-ICR Spektromeeter Pilt: www.ionspec.com

3 Ekskurss neutriinofüüsikasse T 3 He + e + ~ ν 1 2 e m ν 10-36 kg m e = 10-30 kg m H + = 1.7 x 10-27 kg m Päike = 10 33 kg m Päike /m ν > 10 69 (!)

Tugevad neutraalsed happed ja nõrgad anioonsed alused tavaettekujutused Tugevad ja kõrgelt polariseeritavad elektronaktseptoorsed asendusrühmad Anioonse vormi resonantsstabilisatsioon/negatiivse laengu delokalisatsioon Aniooni koplanaarsus Aromaatsus vs. Antiaromaatsus

Superhapped toore jõu printsiibil CH 3 CH 3 O 2 O 2 O 2 O 2 SO 2 CF 3 O 2 O 2 O 2 O 2 CF 3 SO 2 SO 2 CF 3 O 2 H 2 O 2 C C H O 2 O 2 O 2 C H C C (CF 3 SO 2 ) 3 CH

Mõned verstapostid ( G hape ) CH 4 408.5 H 3 396.1 H 2 394.2 C 6 H 6 390.1 H 2 O 384.0 MeOH 374.0 SiH 4 363.8 HF 365.7 LiH 351.1 PH 3 360.7 MeCOOH 341.7 PhOH 342.3 HCl 328.0 (CF 3 ) 3 CH 326.8 HO 3 317.8 HBr 318.8 H 312.5 HI 308.9 Tf 2 CH 2 301.5 H 2 SO 4 302.2 CF 3 SO 3 H 299.5 Tf 3 CH 289.0 (C 4 F 9 SO 2 ) 2 H 284.1 tseoliidid 290-255

Lewis i happed ja alused A + D: AD näiteks: HF: + BF 3 HBF 4 HF: + SbF 5 HSbF 6 HSO 3 F + SbF 5 Maagiline hape

SO 3 FSO 3 H SO 3 HS 2 O 6 F Tartu Ülikool, 71 Füüsika-keemiateaduskond, 291 22 269 12 Keemilise füüsika instituut SO 3 HS 3 O 9 F 257 SO 3 8 HS 4 O 12 F 249 HF 362 PF 5 85 TaF 5 94 HPF 6 277 HTaF 6 268 BF 3 74 HBF 4 288 SbF 5 106 HSbF 6 256 P 2 O 5 80 HPO 3 303 SO 3 82 H 2 SO 4 301 SO 3 27 H 2 S 2 O 7 274 SO 3 13 H 2 S 3 O 10 261 H 2 O 383 Cl 2 O 7 90 HClO 4 293 2 O 5 69 HO 3 314 CF 3 H 365 SO 3 72 CO 2 53 CF 3 SO 3 H 293 CF 3 CO 2 H 312 SO 3 21 CF 3 S 2 O 6 H 272 HCl 324 SO 3 37 AlCl 3 67 ClSO 3 H 287 HAlCl 4 257 DFT B3LYP/6-311+G** HBr 315 CH 4 408 AlBr 3 57 SO 3 95 HAlBr 4 258 CH 3 SO 3 H 313 Koppel et al., JACS, 2000, 122, 5114-5124

Jagupolski printsiip O S CF 3 O F 3 C S OH S O G hape = ~260 kcal/mol O CF 3

Uus printsiip superhapete disainiks Miks ainult =O =SO 2 CF 3 asendus? =X 1 =CX 1 X 2 =PX 1 X 2 X 3 =SX 1 X 2 X 3 X 4 =ClX 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X = SO 2 F, SO 2 CF 3, C, etc. Koppel et al., JACS, 2002, 124, 5594-5600

Uus printsiip superhapete disainiks CH 3 C(=X)H näitel: X G G =O 357.2 0.0 =H 366.4-9.2 =CH 2 379.6-22.4 =PH 3 357.7-0.5 =SH 4 346.6 10.6 =ClH 5 298.4 58.8 =C 331.1 26.1 =SO 2 F 316.4 40.8 =C(C) 2 321.1 36.1 =C(SO 2 F) 2 299.9 57.3 =P(C) 3 281.0 76.2 =P(SO 2 F) 3 233.5 123.7 =S(C) 4 234.9 122.3 10 91 Koppel et al., JACS, 2002, 124, 5594-5600

Uus paradigma superhapete ja nõrkade anioonsete aluste disainiks: Karboraanid π - elektronid puuduvad nn. vabad elektronpaarid puuduvad 3-dimensionaalne aromaatsus negatiivse laengu väga ulatuslik delokalisatsioon pseudo-ikosaeedriline sümmeetria (I h )

Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskond, Keemilise füüsika instituut Karboraanid Tugevaimad happed 1-carba-closo-dodekaboraat anioon CB11H12 : Koppel et al., JACS, 2000, 122, 5114-5121

CB 11 H 12 anioon: negatiivse laengu jaotus

CB 11 F 12 anioon: negatiivse laengu jaotus Vastav hape on 10 68 korda tugevam kui H 2 SO 4

Karboraanhapete happelisus

Ülitugevate hapete ja nende derivaatide rakendused Klassikalised primaarsed ja sekundaarsed patareid (plii/h 2 SO 4, i/cd, Fe/i, etc.) Kütuseelemendid Liitium-ioon patareid Superkondensaatorid Jätkub...

Ülitugevate hapete ja nende derivaatide rakendused Kütusekeemia, kütuse krakkimine (tseoliidid) Orgaaniline süntees Veesõbralikud taaskasutatavad katalüsaatorid Stereoselektiivne süntees Diels-Alderi reaktsioon Friedel-Crafts i reaktsioon Ioonsed vedelikud

õuded superhapetele ja nende sooladele Kõrge juhtivus Termiline ja keemiline stabiilsus Odavad Keskkonna- ja kasutajasõbralikud Mittekorrosiivsed Ei koordineeru Li + katiooniga Madal viskoossus ja kõrge dielektriline läbitavus Mõõduka suurusega anioonid

RE Triflaadid orgaanilises sünteesis

Liitium-ioon patarei

Solvent: Separaator: Liitium-ioon patarei kõrge polaarsus, kõrge dielektriline läbitavus, madal viskoossus mittesüttiv madala toksilisusega keskkonnasõbralik polüetüleen, polüpropüleen Võimalikud elektrolüüdid: LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiSO 3 CF 3, Li(SO 2 CF 3 ) 2 LiC(SO 2 CF 3 ) 3 jne.

Kütuseelemendid

Kütuseelementide areng

Fuel Cells Type: Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Type: Compressed Hydrogen Stack Type: Ballard Mark 900 Voltage: 255v Fuel Capacity (gls.): 3.1 Ford Focus FCV Fuel Consumption (Gas Equivalent): 60.0 mpg - City/ 79.0 mpg - Highway Tank Pressure: 3,600 PSI / 5,000 PSI Emissions: ZEV

Kuidas disainida neutraalseid superaluseid? Kõrgelt polariseeritavad tugevad elektrondonoorsed asendusrühmad egatiivse laengu ulatuslik lokaliseerumine/kontsentreerumine neutraalse molekuli aluselisuse tsentril Katiooni (protoneeritud alus) ulatuslik resonantsstabilisatsioon ja positiivse laengu delokalisatsioon eutraalne molekul pole ekstra-stabiliseeritud sisemolekulaarselt (resonants jne) Superaluste konjugeeritud happed on erakordselt nõrgad katioonsed happed

Mõned tavalised superalused MOH M=Li, a, K, Rb, Cs 240 < PA < 272 (kcal/mol) M 2 O M=Li, a, K, Rb, Cs 270 < PA < 320 PA(e-)=312.4 Guanidiinid R 3 C R 2 R 1 R 4 R 5 R

Fosfaseen-alused Fosfaseen t-bup 4 Me 2 t-bu Me 2 Me 2 P P P Me 2 Me 2 Me 2 Me 2 P Me 2 Me 2

-(CH 3 ) 2 rühmad Tava -fosfaseenid Tsütotoksilised, teratogeensed, hüdrolüütiliselt ebastabiilsed Uus printsiip: Guanidino-fosfaseenid -(CH 3 ) 2 asendatud guanidino-rühmad guanidino -=C(H 2 ) 2 tetrametüülguanidino -=C(Me 2 ) 2 (TMG) alitsüklilised guanidinorühmad

Guanidino-fosfaseenid Me 2 t-bu Me 2 Me 2 P P Me 2 Me 2 Me 2 P Me 2 Me 2 Me 2 TMG-fosfaseen t-bup 4 (tmg) Me 2 P Me 2 Me 2 Me 2 Me 2 Me 2 Me 2 Me 2 Me 2

Guanidino-fosfaseenid koostöö Tartu-Bremen J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, o 1 disain süntees struktuur omadused TMG-fosfaseen t-bup 1 (tmg) Lahustis (THF, MeC) üle 10 suurusjärku tugevam kui tava-analoog Gaasifaasis ca 20 suurusjärku tugevam kui tavaanaloog

eutraalsete superaluste rakendusi Orgaaniline (sh stereoselektiivne) süntees Ülitugevad alused (prootoni suhtes) kuid väga nõrgad nukleofiilid! Epoksiidide süntees Wittig i reaktsioon Elimineerimisreaktsioonid Kondensatsioonireaktsioonid Analüütilised reagendid (titrandid jne.) Peptiidide solubilisatsioon Alasti anioonide genereerimine

Prootoni spontaanne üleminek neutraalselt superhappelt neutraalsele superalusele B i + HA j B i HA j B i H + A j - B i H + + A j -