多酸合成QQ小分隊

1、多酸合成QQ小分隊： 陳佩、張仲 馬旭嬌 楊超瑞 袁茜婷一、背景的簡介二、多酸的分類三、多酸的結(jié)構(gòu)四、多酸的制備 多酸化學至今已有一百多年的歷史，它是無機化學中的一個重要的研究領域。 國際上被認為有五個多酸研究中心，即：美國、中國、俄羅斯、法國、日本。 我國多酸化學的研究有很長的歷史，20年代生物化學家吳憲成合成2:18系列雜多化合物的方法，至今仍被各國引用。復旦大學顧翼東教授，南京大學戴安邦教授，東北師范大學鄭汝驪教授東北師范大學鄭汝驪教授等都對多酸化學的發(fā)展做出過貢獻。 多酸化學經(jīng)歷百余年的變化和發(fā)展，現(xiàn)以進入了一個嶄新的時代。當前的多酸的合成化當前的多酸的合成化學進入了分子剪裁和組裝階段

2、。學進入了分子剪裁和組裝階段。此外學科的交叉、滲透為多酸化學開創(chuàng)了新的研究方向。應用領域除在工業(yè)催化和抗艾滋病、抗腫瘤等藥物化學領域外，現(xiàn)已躋身材料科學材料科學，特別是在能源儲氫、溫室減排、非線性光學以及磁功能材料領域也倍受矚目。多酸化學的發(fā)展多酸化學的發(fā)展八個熱點研究領域：1. 多酸的修飾化、衍生化2. 多酸的高維多孔化3. 多酸的高核化4. 多酸的仿生化5. 多酸的模板化6.多酸納米材料化7.多酸催化及藥物化學8. 多酸的分子設計與理論計算 HxMo368O1032(H2O)240(SO4)4848-.Angew Chem Int Ed, 2002, 41 (7): 1162-1167.H

3、3PW12O40nH2O反荷離子雜原子（中心原子）配原子（多原子）有雜原子的叫雜多酸；無雜原子的叫同多酸。雜多化合物的分類基礎：雜多化合物的分類基礎： 雜原子和配原子的比值大多是定值； 雜多陰離子中的雜原子的結(jié)構(gòu)類型，大多是四面體、八面體、二十面體三大類。一、雜原子具有一、雜原子具有四面體四面體配位的配位的1:12系列雜多陰離子系列雜多陰離子二、雜原子具有二、雜原子具有四面體四面體配位的配位的2:18系列雜多陰離子系列雜多陰離子 雜原子與配原子的計量比為2:18 典例： H6P2Mo18O6233H2O H6As2Mo18O6225H2O三三、雜原子具有、雜原子具有八八面體面體配位的配位的1:

4、6系列雜多陰離子系列雜多陰離子四、雜原子具有四、雜原子具有八八面體面體配位的配位的1:9系列雜多陰離子系列雜多陰離子五五、雜原子具有、雜原子具有二十二十面體面體配位的配位的1:12系列雜多陰離子系列雜多陰離子三、多酸的結(jié)構(gòu)雜多酸：雜多酸： 1:12系列系列：雜原子四面體配位Keggin結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 雜原子二十面體配位Silverton結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 2:18系列：系列：Dawson結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1:9系列：系列： 雜原子八面體配位Waugh結(jié)構(gòu) 雜原子四面體配位Keggin衍生結(jié)構(gòu)衍生結(jié)構(gòu) 1:6系列：系列：Anderson結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1:11系列及(1:11)2雙系列 2:17系列及(2:17)2雙系列同多

5、酸：同多酸： Lindquist結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、鉬釩酸鹽、鎢釩酸鹽Keggin-type Dawson結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（2:18系列）Dawson-type以H6P2W18O6233H2O為例結(jié)構(gòu)中存在兩種鎢原子，6個“極位”和12個“赤道”位的鎢原子。如圖所示的兩個半單元共角連接而成。每個半單元是一個中心PO4四面體，其圍繞9個MO6八面體，它們以共邊連接。 Waugh結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（1:9系列）Waugh-type Keggin衍生衍生結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（1:9系列）1:9系列雜多化合物，屬于不飽和系列雜多化合物，1:12和2:18系列為飽和系列雜多化合物雜原子四面體配位這種Keggin衍生結(jié)構(gòu)

6、存在異構(gòu)體。A型是從1:12系列Keggin結(jié)構(gòu)中，在三個相鄰金屬簇中各除去一個八面體而得；B型是除去來自同一個三金屬簇的八面體 Anderson結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（1:6系列）Anderson-type 1:11系列及系列及(1:11)2雙系列雙系列 2:17系列及系列及(2:17)2雙雙系列系列 Lindquist結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（M6O19結(jié)構(gòu)）Lindquist-type 鉬酸鹽鉬酸鹽 鎢酸鹽鎢酸鹽 釩酸鹽釩酸鹽 鉬釩酸鹽鉬釩酸鹽 鎢鎢釩酸鹽釩酸鹽 降解法 這是制備不飽和型雜多陰離子的一類主要方法。即在一定的反應溫度下，加入一定量的堿，一般采用NaHCO3. 應當指出的是，上述制得的雜多陰離子都存在于水溶液中，使它們從溶液中析出的方法諸多，現(xiàn)只介紹最常用的乙醚萃取法。乙醚萃取法簡介： 將過量的乙醚與強酸酸化（在生成物的水溶液中加入鹽酸等）的雜多陰離子一起振蕩，雜多酸陰離子可與乙醚生成一種油狀物質(zhì)醚合物。將醚合物分出，除去乙醚即得到雜多酸。2.在非水溶液中合成在有機堿存在下水解金屬酯類化合物： 此外，高溫高壓法，水熱合成法等也是制備某些多酸化合物的優(yōu)秀方法。 同多化合物的制備1.酸化聚合法 不少同多陰離子都是采用酸化簡單的含氧陰離子制得的：2.非水溶液合成在有機堿中溶解金屬氧化物，例如：在有機堿存在下水解金屬酯類化合物，例如：用酸或堿直接處理非水溶液中的含氧陰離子，例如： 3.倒滴加法