Концепция HSAB представляет собой жаргон , обозначающий «твердые и мягкие (Льюис) кислоты и основания ». HSAB широко используется в химии для объяснения стабильности соединений , механизмов и путей реакций. Он присваивает химическим веществам термины «твердый» или «мягкий», а также «кислота» или «основание» . «Жесткий» относится к видам, которые малы по размеру, имеют высокие зарядовые состояния (критерий заряда применяется в основном к кислотам, в меньшей степени к основаниям) и слабо поляризуемы . «Мягкий» относится к крупным видам, имеющим низкий заряд и сильно поляризуемым. [1]
Теория используется в контекстах, где качественное, а не количественное описание поможет понять преобладающие факторы, определяющие химические свойства и реакции. Это особенно актуально в химии переходных металлов , где были проведены многочисленные эксперименты для определения относительного порядка лигандов и ионов переходных металлов с точки зрения их твердости и мягкости.
Теория HSAB также полезна для предсказания продуктов реакций метатезиса . В 2005 году было показано, что даже чувствительность и характеристики взрывчатых материалов можно объяснить на основе теории HSAB. [2]
Ральф Пирсон представил принцип HSAB в начале 1960-х годов [3] [4] [5] как попытку объединить неорганическую и органическую реакционную химию. [6]
По сути, теория утверждает, что мягкие кислоты реагируют быстрее и образуют более прочные связи с мягкими основаниями, тогда как жесткие кислоты реагируют быстрее и образуют более прочные связи с твердыми основаниями, при прочих равных условиях. [7] Классификация в оригинальной работе в основном основывалась на константах равновесия реакции двух оснований Льюиса, конкурирующих за кислоту Льюиса. [ нужна ссылка ]
Выявлены также пограничные случаи: пограничными кислотами являются триметилборан , диоксид серы и железа Fe 2+ , кобальт Со 2+ цезий Cs + и катионы свинца Pb 2+ . Пограничными основаниями являются: анилин , пиридин , азот N 2 и азидные , хлоридные , бромидные , нитратные и сульфатные анионы.