超
强碱是碱强度超过强碱(即共轭酸的pKa>26)的碱。有布仑斯惕超强碱,
吉尔伯特·路易士超强碱。有固体、液体两类超强碱。用于
催化某些化学反应的超强碱为超强碱
催化剂。
超强碱就是碱性极强的物质。目前对超强碱尚没有明确的定义,但大部分化学家以
氢氧化钠作为强碱和超强碱的界限。超强碱的例子有格林尼亚试剂、
氮化锂、
氢化钠、
氢化钙等。
超强碱能够将含氢化合物脱
质子化,即(省略电荷)例如:氧负离子能够脱去丙中β碳上的质子,使之形成
碳负离子:
大多数超强碱是具很强脱
质子能力的负离子,这些负离子必须存在于某种溶液体系或者是
离子化合物中,因此需要特有的惰性
阳离子(即碱根阳离子)与其配对,而大多数金属阳离子会与强碱发生
吉尔伯特·路易士酸碱反应,形成稳定的酸碱对而降低超强碱的活性,对于碱性较弱的
阴离子超强碱,一般采用惰性阳离子离子与之形成盐型化合物,如:
而碱性更大的超碱甚至会和传统意义上的惰性阳离子发生配位,造成其在极性溶剂中的
溶解度下降或者碱的活性下降,此时可以构造一些配位阳离子与作为其碱根阳离子。如:(
吡咯烷基化18-冠-6合氧铊(III))能溶解在吡咯烷中形成强碱性溶液。
过去一般认为,三
甲基硅
烷基氯化镁[]是目前已知的能以溶液形式存在的最强的碱。其对应的共轭酸为
三甲基硅烷[],其。用一倍物质的量的
硅化镁固体和三倍物质的量的
氯甲烷反应可以制得三甲基硅烷基氯化镁。反应如下:
相当于银
原子取代了
乙硼烷中位于氢桥键上的氢原子的位置。一价银离子离去后,剩下一个二中心二
电子的“孤电子对桥”,它极易结合一个
质子形成其共轭酸——乙硼烷。乙硼烷的,事实上中的氢已经带有负电荷,和质子这个反应相当于
氧化还原反应。
只存在用丁硅烷)作为
溶剂的溶液中。为离子性很强的共价结构。低温下稳定,常温下易爆炸分解为
单质银、
氢气及高级硼氢化合物。
理论上来说,
氢化锂和反应会直接制得,为
离子化合物。这种化合物碱性极强,活性极大。其丁硅烷溶液是最强的碱性溶液之一。
因为锂和醇基中氧的亲和力,正丁基锂和叔丁醇钾交换
阳离子成为正丁基钾及
叔丁醇锂,而正丁基锂的锂被钾置换后,使得正丁基的离子性变强,因此整体的碱性也随之增加。
类施洛瑟碱的原理和施洛瑟碱类似,是利用交换阳离子的原理生成一个碱性较弱的
吉尔伯特·路易士加合物,并释放惰性更大的阳离子和活性更强的碱性
阴离子。例如:芳香基银的
甲苯溶液中加入二
异丙基亚氨基,因为银和
亚胺基氮的亲和力,芳香基银和二异丙基亚氨基铯交换阳离子形成芳香基铯和二异丙基亚氨基银(如果二异丙基亚氨基铯过量则还会生成
配位化合物),同样使芳香基离子性变强,体系碱性增强。溶液中加入二异丙基亚氨基铯将会爆炸。
三
甲基硅
烷基氯化镁、是能够以溶液的形式存在的最强碱,但如果说三甲基硅烷基氯化镁、是普遍意义上的最强碱,那还差之甚远。固体超强碱,如(硼化三钠)等,其对应的共轭酸pKa值往往超过120,甚至达到150-160。他们的碱性强到几乎不能够以溶液形态存在。例如:溶解于丁
硅烷会发生配位反应,生成而后析出
氢化钠形成硼硅加合物。另外有些碱如等,难溶于大多数有机
溶剂,却能在固相中发生很强的碱性反应。他们也被称为固体超强碱。