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1、第30卷第2期摇摇大学化学Vol.30No.2摇摇2015年4月UNIVERSITYCHEMISTRYApr.2015doi:10.3866/pku.DXHX20150239无机化学中的脱水缩合反应陈亚光(东北师范大学化学学院摇吉林长春130024)摇摇摘要摇将无机化学中的脱水缩合反应进行分类:发生在无机含氧酸之间的脱水缩合反应;发生在无机含氧酸酸式盐之间的脱水缩合反应和酸化含氧酸盐溶液而发生的脱水缩合反应。介绍了缩合反应及缩合反应产物的应用。摇摇关键词摇脱水摇缩合反应摇缩合产物摇无机含氧酸摇摇中图分类号摇O6;G64DehydrationCondens
2、ationReactioninInorganicChemistryChenYaguang(FacultyofChemistry,NortheastNormalUniversity,Changchun130024,Jilin,China)摇摇Abstract摇Inthispaper,thedehydration鄄condensationreactionsininorganicchemistryaredescribedforreac鄄tionsofinorganicoxyacids,theacidicsaltsofinorganicoxyacids,andt
3、heacidifiedsolutionofinorganicoxyacidsalts.Theapplicationofthecondensationreactionsandtheirproductsarepresented.摇摇KeyWords摇Dehydration;Condensationreaction;Condensationreactionproduct;Inorganicoxyacid摇摇两个或多个分子通过官能团的变化结合成一个新的分子并释放出小分子(水,氯化氢、甲醇或乙酸等)的反应称为缩合反应(condensationreaction)。当
4、释放出的小分子是水分子时,称为脱水缩合反应。由缩合反应得到的新分子中反应物分子的单元数称为缩合度(condensationdegree)。在有机化学反应中的缩合反应多达十余种,然而在无机化学领域中,脱水缩合反应很少被系统讨论。1摇缩合反应的分类摇摇在周期表中,一些非金属元素和过渡金属元素的最高氧化数含氧酸可以发生分子间的脱水缩合反应。摇摇根据缩合反应产物的缩合度和产物的状态可以将无机化学中的脱水缩合反应分为3类:低缩反应,簇缩反应和高缩反应。低缩反应是指缩合度较小的缩合反应,如焦磷酸、二硅酸、重铬酸等的生成反应;高缩反应是指缩合度很大甚至达到无限的缩合反
5、应,如一维的聚硅酸阴离子链、二维的聚硅酸阴离子以及聚磷酸阴离子链的生成反应。硅酸和磷酸的聚合度都可以达到无限大。簇缩反应则顾名思义,生成2-6-的缩合产物是由有限个原子构成的簇状阴离子,如硼砂的阴离子BO、十钒酸阴离子VO、十铌酸4710286-4-阴离子NbO、八钼酸阴离子MoO等。表1汇总了能发生脱水缩合反应的无机含氧酸的最高缩合1028826度和缩合产物。40大学化学第30卷摇表1摇无机含氧酸的缩合度和缩合产物主族元素含氧酸最高缩合度缩合产物参考文献BH3BO316Mg7Cl2B16O30[1]18+AlAl(OH)330Al30O8(OH)56(
6、H2O)24[2]SiH4SiO4肄石棉,闪石[3]PH3PO4肄(HPO3)n[3]SO2-SH245S5O16[4]过渡元素含氧酸最高缩合度缩合产物参考文献VO9-VH3413[HV13O29][5]OHO12[XNb16-Nb/TaM25212O40][6]CrOICrH244M2Cr4O13[7]MoO48-MoH24368[HxMo368O1032(H2O)240(SO4)48][8]WO76-WH24148[As12Ce16(H2O)36W148O524][9]摇摇无机含氧酸能否发生缩合反应与以下一些因素有关:摇摇(1)含氧酸分解产物的挥发性
7、:例如HCO分解为CO,HSiO的最终分解产物为SiO,HNO分2324423解为NO、NO,HPO分解为玻璃态的PO等。分解产物为易挥发氧化物的HCO和HNO不能发生23425233脱水缩合反应,而分解产物为难挥发氧化物则容易聚合成多酸。摇摇(2)A—O键的强度:A—O键强度越大、稳定性越高,则形成的A—O—A键越稳定,即容易形成聚合多酸(盐)。B、Si元素是亲氧元素,有较强的X—O键,因此它们容易发生缩合反应,生成多聚酸。对+于卤素含氧酸来说,在HClO之间缩合去掉一个水分子后,相当于在缩合产物中一个ClO取代了另一43++个HClO分子的一个H,高
8、电负性的ClO基团对另一个HClO分子中去掉氢的氧原子产生较强的作434喻喻用,
