多酸化学简介

报告题目：多酸简介

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。交提范改需试规符：注3不合范卷修规后

多酸的简介

多酸从一百多年前被科学家发现到现在，已经成为无机化学中的一个重要分支，它的研究历经数代人的努力。1826年科学家合成了第一个杂多酸“12-钼磷酸按”。从此，多酸的研究为无机化学的发展开辟了一个崭新的时代。

多酸(POM)是金属氧簇类化合物的简称(Metal-oxygen Clusters)，全称为多金属氧酸盐n-n-中其用化学式(MO].为其阴离子的通，(Polyoxometalates )。其结构多样[MO]一或〔X cbbnc杂即为中心原子的d区过渡金属元素;X为M配原子，主要是Mo, W, V, Nb, Ta等处于氧化态如机含氧酸(常由同种或不同种的无素周期表中一般为p区或d区元素)。多酸通原子，在元为根离子称同为多酸(Isopoly acid )，其酸钼酸、钨酸等)相互之间缩合形成:前者称磷酸、2- - 2);后者称为杂多酸例:[MO](Heteropoly acid )，其酸根离→[MO]子称为阴同多离子(96o14o23--通子渡金属原的氧化性，其中的过例:[WO]+[PO]→[PWO]。多酸具有较强多杂阴离子(1846241]1[。而回到较低价态个持结构稳定的同时能吸收多电子态常处于最高价，在保多酸可由近70种元素构成，构型丰富。与同多酸相比，杂多酸的构造略有不同。常见的杂多酸由杂多阴离子与抗衡阳离子形成多核配酸，组成上为中心原子X和配位原子M通过氧原子桥连(图1)。子X和配位原子M通过氧原子桥连(图1)。图（1）

杂多阴离子是杂多化合物的骨架结构，称为一级结构，显示杂多酸分子的组成、原子个数以及各组分元素之间的结合方式;杂多酸的二级结构则是杂多阴离子与反荷离子组合得到的多酸或其盐;杂多阴离子、反荷离子和结晶水形成的杂多酸含水结晶称为三级结构。

在一级结构中，过渡金属与氧原子配位形成MO结构，n代表与金属元素M直接相连的氧n原子的配位数，n=6占主要的结合方式。因此，整个多酸分子由数个八面体MO单元构成，多6面体之间共角、共边或共面(图2 )。其实质是杂原子和配原子通过共用氧原子相互连接。根据多酸分子中氧原子所处环境的差异，可将其分为:杂原子八面体中的氧原子O,共边的八面i体共有的桥氧O，共角的八面体共有的角氧O，一个八面体独有的端氧O(图3).tcb图（2）

）3（图

多酸一级结构中MO。结构单元的数量和组合方式的多样造成了多酸结构丰富的差异，多n酸化学沿用人名命名的方法对各种多酸化合物的构型进行归类与命名。主要分为以下六种构型，其中同多酸1种，杂多酸5种:

同多酸:

(1)Lindqvist构型

O]、[MoO]构由六个MO八面体构成。[M。其结构通式可表示为[MO]该结9191966661]8-8-[2。阴n-2-2-、

离子的四种同多酸][NbO和[TaO]一是Lindqvist构型中常见911966酸:杂多型(2) Keggin构-n列1: 12系M=Mo,W)，为杂多酸。其结构通式可表示为[XMO] (X=P, Si, Ge, As等，0241构见常。该有α，β，γ，δ, ε5种异构体，其中a -Keggin结构最为A构型。该构型具定。O]粉末衍射实验中对[HSiWO·nH的结构进行研究后确型由Keggin在1934年在X-射线220441构型(3) Dawson-n)。为[XMOW , M=Mo, 型。(X=P, Si, Ge,As……]，为2: 18系列构其结构通式可表示

于。该结构由Keggin个离子缩合衍生而来从结构上可想象Dawson离子是由两试282611953Dawson

测衍射实验[PWO] ·14HO。 X-射线常年发现，他所合成的就是杂多酸中见的磷钨酸K2261682，，β有α共角相连。Dawson构型单酸Dawson型多为三斜晶系，构成为两个A型α-XM元9根原子成，结构中的M单三γ种异构体。a -Dawson结构由两个三缺位a -Keggin元结合形”，道位处在“赤

位坐标，划分为“极位”和“赤道”两种，处在“极位”的有6个所据处金属极位三的有12个。β-Dawson和γ-Dawson构型则是由a -Dawson构型中。所得到簇进行60°旋转型(4) Anderson构-5n-子杂原]O该结构中见为，l: 6系列构型。常的如[IMo为其结构通式可表示[XMO]662662位。为八面体配型(5) Waugh构-n型。]示为[XMO，为l: 9系列构式其结构通可表293构型(6) Silverton-n酸原子的多中。，为其结构通式可表示[XMO]为l: 12系列B构型这是一类高配位心2412]3[。离阴子，是由两个MO M接O形成八面体共面连926以上六种多酸结构中(图4) ，前四种占目前已知多酸化合物中的大多数，也是目前被研究最多的结构。

多酸结构稳定，其构型在普通环境中不易改变。但在一定的碱性条件下，多酸会发生降解。即多酸分子中的MO。结构单元之间的M-O键将会断开，结构单元逐渐脱离多酸阴离子。n但通过对溶液pH值的精确控制来降解饱和多酸阴离子，即形成MO。单元部分脱离的多酸阴n。酸多和饱不或酸多型位缺为称，酸多的构结殊特种一到得能，子离

、位、位双缺缺为般，多位的类不形可不个离元。 MO单脱的数同以成同型缺型酸一分单n型缺三位。

献考文参1998:120-135.版社，化时].学工业出导多，，[1]王恩波胡长文许林.酸化学论 [2] Jingquan Sha, Jun Peng, Yangguang Li, Pengpeng Zhang, Haijun Pang. Synthesis andInorganic Wells-Dawson hybrid[J]. connected of the highest 3D characterization Chemistry Communications, 2008, 1 I:907-910.Rong-Min Xie, Shan-Ci Chen, Yi-Ming Zhen-Guo Xiao-Yuan [3] Wu, Xiao-Fei Kuang, Zhao,

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