路易斯酸与碱：差异与比较

没有路易斯酸和路易斯碱之间的相互作用，化学将是不完整的。 Brønsted-Lowry 酸理论塑造了化学。

GN Lewis 在 1923 年提出，存在电子而非质子的转移。 这一理论帮助化学家预测了酸和碱之间更广泛的反应。

关键精华

1. 路易斯酸是一种可以接受一对电子的物质，而路易斯碱是一种可以提供一对电子的物质。
2. 路易斯酸和碱反应形成配位共价键。
3. 路易斯酸和碱在酸碱反应和催化等化学反应中起着重要作用。

路易斯酸与碱

路易斯酸是一种可以接受一对电子的化学物质，具有缺电子 原子 在化学反应过程中。 路易斯碱是一种化学物质，可以 捐赠 化学反应中的一对电子，是具有富电子原子的物质。

路易斯酸有空壳，它们被标记为亲电子试剂。 它是一种被引诱到富含电子的核心的物种。 路易斯酸具有较低的能量，因为它们有空壳。

大多数阳离子都是路易斯酸种类的一部分。 如果一个 分子、离子或原子恰好缺少一组八位电子，它们表现为路易斯酸。

路易斯碱有丰富的壳层，它们以亲核试剂的形式存在，比路易斯酸具有更高的能级。 他们用他们唯一的一组电子冲向正电荷。

大多数阴离子都是路易斯碱类的一部分。 如果一个分子、原子或离子碰巧有一个孤电子集，它们的行为就像路易斯碱。

对比表

比较参数	路易斯酸	刘易斯基地
新能源	化学物质具有较低的能量。	化学能具有更高的能量。
离子	大多数阳离子都是路易斯酸种类的一部分。	大多数阴离子都是路易斯碱类的一部分。
已知术语	亲电试剂	亲核的
专栏	形成加合物时表现出热力学特征。	显示动力学特征。
外壳中的电子	其外壳中缺少一组电子	在其外壳中游离的额外电子集。

什么是路易斯酸？

1916 年初，刘易斯提出原子通过电子分布在化学结构中紧密结合在一起。 根据吉尔伯特·N·刘易斯 (Gilbert N. Lewis) 的说法，酸可以从第二个分子吸引电子集，并为其其中一个原子完成稳定形式。

路易斯酸不会自动成为布朗斯特-洛瑞酸。 当捐赠每个原子的单个电子时，它被称为共价键。 当一个和另一个电子接近其中一个原子的上升时，它被称为配位键。 

路易斯酸被限制在三角平面 分类. 它们多种多样，并与路易斯碱反应形成加合物。 路易斯酸肯定了热力学特征 内收 形成。 

路易斯酸可以根据硬度和柔软度进一步区分。 硬度意味着它们不可极化。

基于硬度，酸： 硼烷、碱金属阳离子、H+

基于柔软度，酸： 镍（0），银+

简单路易斯酸的一些例子：

有机硼烷和三卤化硼是一些简单的路易斯酸。 插图：BF3 + F− → BF4−

有时路易斯酸可以固定两个路易斯碱：

示例：SiF4 + 2 F- → SiF62-（六氟硅酸盐）

复杂路易斯酸的一些例子：

有时一些化合物需要额外的活化。 在与路易斯碱反应时，他们在产生加合物之前需要它。 

1.  通常，单体 BH3 不存在，需要激活步骤。 硼烷加合物的形成是由于乙硼烷降解的活化步骤。 插图： B2H6 + 2 H− → 2 BH4− 反应： [Mg(H2O)6]2+ + 6 NH3 → [Mg(NH3)6]2+ + 6 H2O
2. 通常，三卤化铝不能存在于 AIX3 的构型中。 它以聚合物形式存在，并被碱聚集和降解。

路易斯酸的应用：

• Friedel-Crafts 烷基化 
• 形成具有极强亲电子性的碳正离子。 插图： RCl + AlCl3 → R+ + AlCl4−

什么是路易斯碱？

Brønsted–Lowry 酸碱理论指出，每当酸和碱相互反应时，酸就会配置其共轭碱。 另一方面，碱交换质子并配置其共轭酸。 

路易斯理论建立在电子结构的基础上。 Lewis碱可以将一组电子交给H+（质子），它的Brønsted-Lowry酸碱理论的共轭碱是通过失去H+而形成的。

因此，看看 Brønsted–Lowry 的酸碱理论和 Lewis 理论，Lewis 碱也可以归类为 Brønsted–Lowry 碱。 

路易斯碱是常规的胺（氨）、吡啶和衍生物，以及烷基胺。 路易斯碱具有最高的分子占据轨道，它们 确认 加合形成的动力学特征。

路易斯碱可以根据硬度和柔软度进一步区分。 柔软意味着它们可以极化并且更大。 

硬基地： 水、氯化物、氨、胺。

软基： 一氧化碳、硫醚。 

路易斯碱的应用：

通过决定性的适应元素形成化合物的电子对给予者被视为路易斯碱。 它们甚至被称为配体。 因此，路易斯碱的应用广泛在于形成金属催化剂。

当路易斯碱与路易斯酸形成许多键时，它们变成多齿（螯合剂）。 

制药公司依赖于手性路易斯碱，因为它们在催化剂上表现出手性。 这种特性促进了不对称催化的形成，这对于生产药物很重要。 

路易斯酸和碱的主要区别

1. 路易斯酸获得一组电子。 刘易斯基地分发了他们的电子对。
2. 路易斯酸具有富电子核。 路易斯碱冲向带正电的原子或分子。
3. 路易斯酸的外壳中缺少一组电子。 路易斯碱有一组额外的电子，不受化学键的纠缠。 
4. 路易斯酸没有最高占据分子轨道。 路易斯碱分子轨道高度集中。
5. 路易斯酸不是 Brønsted-Lowry 酸。 Brønsted-Lowry Base 可以是 Lewis Base。

参考资料

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/cr60311a002
2. https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/html/10.1055/s-2005-869831

最后更新时间：11 年 2023 月 XNUMX 日