多酸合成小结

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对于一个合成方法的描述,可能总有一些细节照顾不到,这也可能是咱们合成多酸产率不及文献报道值的原因,所以多酸合成过程中我们至少应做到严格遵守步骤,详细观察现象,多做总结,以获得相对较高的产率!

此处均为简译,若有疑问请参考原文献!

一、Mo6

6Na2MoO4+ l0HCl + 2(n-C4H9)4NBr —[(n-C4H9)4N]2[Mo6O19] + l0NaCl + 2NaBr + 5H2O

向50 ml的烧瓶中加入2.5 g Na2MoO4·2H2O(分析纯,10.3 mmol),用10 ml水溶解,然后用2.9 ml 6M HCl(17.4 mmol)酸化,室温下持续搅拌1 min。充分搅拌条件下,加入1.21 g 溴化四丁基铵(3.75 mmol)溶于2 ml所得的溶液,立即产生白色沉淀(溴化四丁基铵必须纯净,必要时候可以预先重结晶,如果溴化四丁基铵不纯净将导致溶液变蓝)。所得的悬浊液搅拌下加热到75-80℃,持续45 min注3。这个过程中白色固体渐变成黄色。抽滤,得到粗产品用20 ml水洗涤三次!将粗产品(2.17 g)溶于80 ml丙酮中(约65 ℃),之后冷却至负20 ℃,24小时候,通过过滤得纯净产品,用20 ml乙醚洗涤两次,真空干燥12h。产量:1.98 g,产率84%。

1、分子式:C32H72N2Mo6O19

2、干燥环境下很稳定

3、Checkers此步骤是60摄氏度下搅拌12h

4、742 (m),800 (s),880 (w),890 (w,sh),956(s),988 (w)。

——I.S. vol 27 P77 二、Mo8

8Na2MoO4+ 12HC1+ 4(n-C4H9)4NBr - [(n-C4H9)4N]4[Mo8O26] + 12NaCI + 4NaBr + 6H2O

向50 ml的烧瓶中加入5 g Na2MoO4·2H2O(分析纯,20.7 mmol),用12 ml 水溶解,然后用5.17 ml 6M HCl(31 mmol)酸化,室温下持续搅拌1-2 min。充分搅拌条件下,加入3.34 g 溴化四丁基铵(10.4 mmol)溶于10 ml所得的溶液,立即产生白色沉淀(溴化四丁基铵必须纯净,必要时候可以预先重结晶,如果溴化四丁基铵不纯净将导致溶液变蓝)。所得的悬浊液搅拌下加热到75-80℃,持续10 min。抽滤,得到粗产品依次用20 ml水,20 ml乙醇,20 ml丙酮,20 ml 乙醚洗涤!将粗产品(4.78 g)溶于35 ml丙酮中(约65 ℃),之后冷却至负10 ℃,24小时后,通过过滤得纯净产品,用20 ml乙醚洗涤,真空干燥12h。产量:3.58 g,产率64%。

1、分子式:C64H144N4MO8O2

2、干燥环境下很稳定

3、656(s),722(m),736(m),804(s),852(m),885(w,sh),904(s),920(s),

950(m)

——I.S. vol 27 P78 三、W6

6Na2WO4 + l0HCl + 2(n-C4H9)4NBr - [(n-C4H9)4N]2[W6O19] + l0NaCl + 2NaBr + 5H2O

100 ℃条件下,将33 g(100 mmol)的Na2WO4·2H2O,40 ml的冰醋酸和30 ml的DMF混合于250 ml烧瓶中搅拌3 h。获得白色乳浊液。

搅拌条件下,加入20 ml醋酸酐,18 ml浓盐酸和50 ml DMF的混合液。趁

热过滤除去白色不容固体,用50 ml甲醇洗涤,澄清的滤液冷却至室温。快速搅拌条件下,加入15 g(47 mmol)溴化四丁基铵溶于50 ml甲醇的溶液,持续搅拌5 min,得到白色固体。抽滤,20 ml甲醇和50 ml乙醚洗涤,空气下干燥得22.5 g粗产品(已足够纯净)。

重结晶:用约8 ml DMSO在80℃溶解粗产品,室温下放置2天,获得无色晶体18 g,产率60%。

1、分子式:C32H72N2W6O19

2、975 (vs),888* (vw),873*(vw),812(vs),752* (vw),736*(vw),716* (vw),

664*(vw),588 (m),445(vs),402* (vw),368 (m)

——I.S. vol 27 P80 四、W10

10Na2WO4+ 16HCI + 4(n-C4H9)4NBr - [(n-C4H9)4N]2[W10O32] + 16NaCI + 4NaBr + 8H2O

取16 g(48.5 mmol)Na2WO4·2H2O溶于100 ml沸水中,快速搅拌条件下,迅速加入(约10秒)煮沸的33.5 ml 3M(100.5 mmol)HCl。煮沸1-2 min后,向澄清液中加入6.4 g(26.4 mmol)溴化四丁基铵溶液10 ml水所得的溶液。趁热过滤,用40 ml 沸水洗涤三次,然后用60 ml乙醇洗涤两次,100 ml乙醚洗涤两次。得15 g粗产品。(已足够纯净)。

重结晶:用10 mlDMF于80 ℃溶解,1天以后过滤得微黄色的棱状晶体(12 g)。产率74%。也可以用乙腈(80℃)重结晶,产率67.7%。

1、分子式:C64H144N4W10O32

2、空气中稳定,但是DMF未除净,则变的不稳定!

3、991 (vw),958 (vs),942 (s),888 (vs),802 (vs),740* (sh),582 (w),434

(m),425 (sh),405 (s),345 (w),331(m)

4、Checkers试验,DMF重结晶产率只有50%

——I.S. vol 27 P81

五、V10

10Na3VO4 + 27HCI + 3(n-C4H9)4NBr -[(n-C4H9)4N]3[V10O28H3] + 27NaCI

+ 3NaBr + 12H2O

15 g Na3VO4(81.6 mmol)溶于110 ml水,搅拌条件下,以2 d/s用71 ml 3M HCl (213 mmol)酸化。随着酸化,溶液渐渐变为橘红色,酸化的溶液以2ml/15min 的速度加入,60 g(186 mmol)溴化四丁基铵溶于60 ml水所获得的溶液,继续搅拌15 min。抽滤得到橘黄色沉淀,依次用60 ml水,60 ml乙醇,300 ml乙醚洗涤。真空干燥12h。粗产品17 g用150 ml乙腈溶解,搅拌10 min后,过滤除去不容物,于深橘红色滤液中加入300 ml无水乙醚,过滤得橘黄色的沉淀,用100 ml无水乙醚洗涤,真空干燥1 h,得产品12.3 g橘黄色固体。

进一步纯化:以乙腈溶解,并用乙醚挥发法结晶三天,抽滤,用100 ml乙醚洗涤,真空干燥12 h。产率86%。

1、分子式:C48H111N3V10O28

2、吸湿性,避光干燥处保存

3、739(m, sh),770(m),803 (m),840(m),880(w),940(m),968 (s),985(sh)

——I.S. vol 27 P83 六、α-SiW9(自己合成产率比文献要低,~45%)

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