多酸合成QQ小分隊(duì)

多酸化合物的結(jié)構(gòu)和制備多酸合成QQ小分隊(duì)：

陳佩、張仲

馬旭嬌楊超瑞

袁茜婷一、背景的簡(jiǎn)介二、多酸的分類(lèi)三、多酸的結(jié)構(gòu)四、多酸的制備多酸化學(xué)至今已有一百多年的歷史，它是無(wú)機(jī)化學(xué)中的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。國(guó)際上被認(rèn)為有五個(gè)多酸研究中心，即：美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、日本。我國(guó)多酸化學(xué)的研究有很長(zhǎng)的歷史，20年代生物化學(xué)家吳憲成合成2:18系列雜多化合物的方法，至今仍被各國(guó)引用。復(fù)旦大學(xué)顧翼東教授，南京大學(xué)戴安邦教授，東北師范大學(xué)鄭汝驪教授等都對(duì)多酸化學(xué)的發(fā)展做出過(guò)貢獻(xiàn)。

多酸化學(xué)經(jīng)歷百余年的變化和發(fā)展，現(xiàn)以進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。當(dāng)前的多酸的合成化學(xué)進(jìn)入了分子剪裁和組裝階段。此外學(xué)科的交叉、滲透為多酸化學(xué)開(kāi)創(chuàng)了新的研究方向。應(yīng)用領(lǐng)域除在工業(yè)催化和抗艾滋病、抗腫瘤等藥物化學(xué)領(lǐng)域外，現(xiàn)已躋身材料科學(xué)，特別是在能源儲(chǔ)氫、溫室減排、非線性光學(xué)以及磁功能材料領(lǐng)域也倍受矚目。多酸化學(xué)的發(fā)展八個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)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.多酸的模板化多酸納米材料化多酸催化及藥物化學(xué)多酸的分子設(shè)計(jì)與理論計(jì)算HxMo368O1032(H2O)240(SO4)48]48-.AngewChemIntEd,

2002,

41(7):1162-1167.H3PW12O40·nH2O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(wú)雜原子的叫同多酸。雜多化合物的分類(lèi)基礎(chǔ)：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(lèi)型，大多是四面體、八面體、二十面體三大類(lèi)。一、雜原子具有四面體配位的1:12系列雜多陰離子

二、雜原子具有四面體配位的2:18系列雜多陰離子雜原子與配原子的計(jì)量比為2:18典例：

H6[P2Mo18O62]?33H2OH6[As2Mo18O62]?25H2O三、雜原子具有八面體配位的1:6系列雜多陰離子

四、雜原子具有八面體配位的1:9系列雜多陰離子

五、雜原子具有二十面體配位的1:12系列雜多陰離子

三、多酸的結(jié)構(gòu)雜多酸：1:12系列：雜原子四面體配位——Keggin結(jié)構(gòu)

雜原子二十面體配位——Silverton結(jié)構(gòu)2:18系列：Dawson結(jié)構(gòu)1:9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)1:6系列：Anderson結(jié)構(gòu)

1:11系列及(1:11)2雙系列2:17系列及(2:17)2雙系列同多酸：Lindquist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)（2:18系列）Dawson-type以H6[P2W18O62]?33H2O為例結(jié)構(gòu)中存在兩種鎢原子，6個(gè)“極位”和12個(gè)“赤道”位的鎢原子。如圖所示的兩個(gè)半單元共角連接而成。每個(gè)半單元是一個(gè)中心PO4四面體，其圍繞9個(gè)MO6八面體，它們以共邊連接。Waugh結(jié)構(gòu)（1:9系列）Waugh-type

Keggin衍生結(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)存在異構(gòu)體。A型是從1:12系列Keggin結(jié)構(gòu)中，在三個(gè)相鄰金屬簇中各除去一個(gè)八面體而得；B型是除去來(lái)自同一個(gè)三金屬簇的八面體Anderson結(jié)構(gòu)（1:6系列）Anderson-type

1:11系列及(1:11)2雙系列2:17系列及(2:17)2雙系列Lindquist結(jié)構(gòu)（M6O19結(jié)構(gòu)）Lindquist-type

鉬酸鹽鎢酸鹽釩酸鹽鉬釩酸鹽鎢釩酸鹽……

降解法這是制備不飽和型雜多陰離子的一類(lèi)主要方法。即在一定的反應(yīng)溫度下，加入一定量的堿，一般采用NaHCO3.應(yīng)當(dāng)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(jiǎn)介：

將過(guò)量的乙醚與強(qiáng)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(jī)堿存在下水解金屬酯類(lèi)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(jiǎn)單的含氧陰離子制得的：2.非水溶液合成在有機(jī)堿中溶解金屬氧化物，例如：在有機(jī)堿存在下水解金屬酯類(lèi)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

倒滴加法意義重大，它是由復(fù)旦大學(xué)顧翼東教授等創(chuàng)立的。