Interactions du fluorure d’hydrogène et des bases organiques en phase liquide

II. — Protonation des bases et solvatation de l’ion F^-

Laboratoire de Spectroscopie Infrarouge, associé au CNRS, Faculté des Sciences de Bordeaux, 33-Talence., France.

Résumé

Les solutions diluées de diverses bases organiques dans le fluorure d’hydrogène liquide, dans le fluorure de deutérium liquide et dans des mélanges HF — BF₃ ou HF — SbF₅ ont été étudiées par spectroscopie infrarouge.

L’analyse des spectres des solutions, en comparaison avec ceux de l’acide et de la base, a permis de mettre en évidence la protonation d’un grand nombre de bases organiques B, même très faibles. On a pu déterminer certaines vibrations caractéristiques des espèces protonées BH₊, en particulier les vibrations de valence v(SH) de (CH₃)₂SH⁺, v(OH) et v(CO) de (CH₃)₂COH⁺ et v(CH₂) de l’ion benzénium, C₆H7⁺. On a montré en outre que les ions F~ libérés dans ces réactions de protonation sont fortement solvatés sous forme (FH)_nF^- avec n > 2.

Abstract

Dilute solutions of various organic bases in liquid hydrogen fluoride, liquid deuterium fluoride and in HF — BF₃ or HF — SbF6 mixtures have been studied by infrared spectroscopy.

The analysis of the spectra of the solutions, when compared with those of the acid and the base, B, shows evidence for the protonation of even very weak bases. Characteristic vibrations of the protonated species BH+ have been determinated. In particular, the stretching vibrations v(SH) of (CH₃)₂SH⁺, V(OH) and v(CO) of (CH₃)₂COH⁺ and v(CH₂) of the benzenium ion C₆H₇⁺, have been identified.

It is also shown that the F^- anions liberated in these protonation reactions are strongly solvated in the form (FH)_nF^-, where n > 2.