氟磺酸

氟磺酸（化學式：HSO₃F），或稱氟代硫酸，是通用的強酸之一。其分子結構以HSO₃F描述較恰當，可以強調它和硫酸（H₂SO₄）的關係。HSO₃F是四面體型分子。

氟磺酸
氟磺酸的結構式 氟磺酸的空間填充模型
IUPAC名 Sulfurofluoridic acid
系統IUPAC名 Fluorosulfuric acid[來源請求]
別名	氟硫酸、氟代硫酸、 氟代磺酸
識別
CAS號	7789-21-1  Y
PubChem	24603
ChemSpider	23005
SMILES	OS(F)(=O)=O
InChI	1/FHO3S/c1-5(2,3)4/h(H,2,3,4)
InChIKey	UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYAW
UN編號	1777
EINECS	232-149-4
RTECS	LP0715000
MeSH	Fluorosulfonic+acid
性質
化學式	HFO3S
摩爾質量	100.07 g·mol−1
外觀	無色液體
密度	1.84 g cm-3
熔點	-87 °C（185.7 K）
沸點	165 °C（438.5 K）
溶解性（水）	可溶
pKa	-10
pKb	24
結構
配位幾何	四面體
分子構型	四面體
危險性
警示術語	R：R20, R35
安全術語	S：S1/2, S26, S45
MSDS	ICSC 0996
歐盟編號	016-018-00-7
歐盟分類	有害 Xn 腐蝕性 C
相關物質
相關化學品	五氟化銻、三氟甲磺酸、 氫氟酸
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

化學性質

氟磺酸是流動性強的無色液體。它可溶於極性的有機溶劑中（例如硝基苯、醋酸和醋酸乙酯），但在非極性溶劑（如烷烴）中不易溶解。它強酸的性質，使它能溶解幾乎所有的有機化合物，甚至弱質子接受體（弱鹼）。^[1] HSO₃F會緩慢的水解為氟化氫與硫酸。

相關的三氟甲磺酸CF₃SO₃H保有HSO₃F的強酸性，但不易水解。

製備

氟磺酸可由氟化氫與三氧化硫反應製得。

SO₃ + HF → HSO₃F

除此之外，用氟化氫鉀或氟化鈣與發煙硫酸在250°C反應，一旦產生HF，便以惰性氣體清除，HSO₃F可在玻璃設備中分餾出來。^[2]

超強酸

HSO₃F是結構簡單的布朗斯特酸中已知的最強酸之一，雖然碳硼烷酸酸性更強。^[3] 它的酸度（H₀）為−15.1，而硫酸是−12。HSO₃F和路易斯酸五氟化銻混合會產生「魔酸」，這是一個超強的質子給予體。這些酸都歸類在「超強酸」中，酸度比純硫酸強。

應用

HSO₃F可以催化烷烴的異構化，及烯烴對烴的烷基化反應。^[4] 它在實驗室也能作為氟化劑。^[2]

安全性

氟磺酸遇水解離出HF，有很強的毒性和腐蝕性。HSO₃F加水會產生劇烈反應，如同硫酸加水一般。