Étude électrochimique dans un nouveau solvant fortement acide: l'acide trifluorométhanesulfonique

Abstract

Une revue bibliographique a montré que l'acide trifluorométhanesulfonique CF₃SO3H est un solvant aux caractéristiques fortement acides, utile dans les synthèses organiques. L'extension de l'échelle de potentiel et de la plage d'électroactivité dans ce solvant a été déterminée : ΔE = 2,8 V avec une électrode de platine polie. En utilisant l'hypothèse STRELOW, il a été démontré que l'échelle d'électroactivité du CF₃SO3H permet d'obtenir les potentiels oxydants les plus élevés, par rapport à l'acide sulfurique H₂SO₄ et à l'acide sulfonique, HFSO3, ce qui permet de réaliser des oxydations énergétiques dans ce nouveau solvant. L'étude de l'électrode à hydrogène H2 dans CF₃SO₃H a montré que l'anhydride sulfurique, l'eau et le trifluorométhanesulfonate de sodium CF₃SO₃Na se comportent comme des bases fortes dans ce solvant. Cependant, il a été montré qu'il n'est pas possible d'établir une échelle d'acidité dans ce solvant à l'aide de l'électrode H2 car le système H₂/H⁺ est lent. Enfin, deux systèmes électrochimiques ont été étudiés pour constituer une électrode de référence dans le nouveau solvant : (a) une électrode de référence au mercure pourrait être constituée par la demi-pile suivante : Hg Hg₂(CF₃SO₃)₂ CF₃SO₃0,1 M ; et (b) le système électrochimique correspondant à l'oxydation de l'argent en ions Ag⁺ n'est pas complètement réversible ; Cependant, les ondes de réduction des ions Ag⁺ suivent les lois de la diffusion convective.

Una revisión bibliográfica mostró que el ácido trifluorometanosulfónico, CF₃SO3H es un solvente con característica fuertemente ácida, útil en las síntesis orgánicas. Se determinó la extensión de la escala de potencial y rango de electroactividad en este solvente: ΔE = 2.8 V con electrodo de platino pulido. Utilizando la hipótesis de STRELOW se demostró que la escala de electroactividad del CF₃SO3H permite obtener los potenciales más oxidantes, comparado con el ácido sulfúrico, H₂SO₄, y con el ácido sulfónico, HFSO3, lo que permite realizar oxidaciones enérgicas en este nuevo solvente. El estudio del electrodo de hidrógeno H2 en el CF₃SO₃H mostró que el anhídrido sulfúrico, el agua y el trifluorometanosulfonato de sodio CF₃SO₃Na se comportan como bases fuertes en este solvente. Sin embargo, se demostró que no es posible establecer una escala de acidez en este solvente con ayuda del electrodo de H2 porque el sistema H₂/H⁺ es lento. Finalmente, se estudiaron dos sistemas electroquímicos para constituir un electrodo de referencia en el nuevo solvente: (a) se pudo constituir un electrodo de referencia de mercurio constituído por la semi-pila siguiente: Hg Hg₂(CF₃SO₃)₂ CF₃SO₃0,1 M ; y (b) el sistema electroquímico correspondiente a la oxidación de la plata en iones Ag⁺ no es completamente reversible; sin embargo, las ondas de reducción de los iones Ag⁺ siguen las leyes de la difusión convectiva.