三取代钨硅酸二聚体有机-无机杂化化合物的合成与结构-论文.pdf

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1、第46卷第2期东北师大学报(自然科学版)Vol_46NO．22O14年6月JournalofNortheastNormalUniversity(NaturalScienceEdition)June2014[文章编号]1000—1832(2014)02—0078—08doi：10．11672／dbsdzk2014-02-016三取代钨硅酸二聚体有机一无机杂化化合物的合成与结构刘洪波，张春晶。，陈亚光(1．东北师范大学化学学院，多酸科学教育部重点实验室，吉林长春130024；2．长春医学高等专科学校药学系，吉林长春13003l；

2、3．黑龙江中医药大学，黑龙江哈尔滨150040)[摘要]合成了2种三取代Keggin结构钨硅酸盐的无机一有机杂化化合物[Na3CuI6(H2o)6Ⅱ(H3SiW9Fe3(OH)3O34)2(／1一OH)3]·21H2O(1)和(Him)6[Na2(H2())2{SiW9Al。(OH)。(H2O)2O3。(3一O2／2)}2]·14H2o(2)(L一6-氨基己酸，im一咪唑)．采用X射线单晶衍射法测定了其结构．在化合物l中，2个三取代杂多阴离子SiW。Fe。(OH)。()缩去3个水分子、共用3个氧原子(Fe一0一Fe)形成二聚

3、杂多阴离子．通过配离子、二聚阴离子和结晶水分子之间的氢键将其连接成晶体．在化合物2中，2个三取代杂多阴离子SiW。A1。(()H)。O．lO共用A1o。八面体的一个边形成二聚杂多阴离子．钠离子接受2个二聚体的配位形成一维链结构．[关键词]无机一有机杂化化合物；二聚三取代钨硅酸盐；取代Keggin阴离子；晶体结构[中图分类号]O6l[学科代码]150·10[文献标志码]A多金属氧酸盐是一类以Mo，W和V为主要组成元素、具有多种结构类型的高相对分子质量化合物l1j．由于这类化合物中的Mo，W和V元素通常处在最高氧化数区，且组成和

4、酸度可调，多金属氧酸盐在催化、药物、材料等方面具有广阔的应用前景_2]．向多金属氧酸盐体系中引入有机基团可以使其性质得到改善，即同时表现无机和有机化合物的性质．由于多金属氧酸盐的有机衍生物对有机物质的亲和力增加，因此它在有机溶剂中的溶解性增加．这些性质的改变有利于多金属氧酸盐在催化、医药领域的应用．Dolbecq等人概述了近1O年来在这方面的研究进展【3]．自Keggin在1933年用X射线衍射法确定了H。PwO。·5HO的结构以来]，对含有以其名字命名的结构(Keggin结构，XM。()，X—P，As，Si，Ge等，M—M

5、o，W)的杂多化合物的研究在全世界引起广泛关注．在溶液中，随溶液的pH值升高，Keggin结构阴离子XMo进行逐级降解反应，生成单空缺杂多阴离子XM049-、双空缺杂多阴离子XM。o：和三空缺杂多阴离子XM。Oa4一．在溶液的pH值升高到9以上时，降解为简单含氧酸根离子XO和M0一[】]．空缺杂多阴离子具有较高的负电荷，因此它们具有较高的反应活性．当体系中存在半径适宜的金属离子时，在一定条件下可以生成各类衍生物．以三空缺杂多阴离子为例，3个金属离子进入空缺阴离子的空缺位置，形成3个金属原子取代的Keggin型杂多化合物．已见

6、报道的化合物有XW。M：O；o，X—Si，P，Ge；M一Ti，V，Mo或XW。M(H20)。O．-．，M一A1，Ga，In，Fe，Co，Ni，Mn，Cu，Cr]．在一定条件下2个三取代阴离子通过共用氧原子形成二聚体此类化合物报道得很少．空缺杂多阴离子从两侧对3个金属离子进行配位形成[收稿日期]2013—10—22[基金项目]吉林省自然科学基金资助项目(201115002)．[作者简介]刘洪波(1967)，女，硕士，副教授；通讯作者：陈亚光(1955)，女，教授，主要从事多酸化学研究第2期刘洪波，等：三取代钨硅酸二聚体有机一无

7、机杂化化合物的合成与结构79三金属夹心型衍生物．例如Si。wZr3[8]和(LnO)。(PW。O。)；一(乙n为镧系元素)[．3个金属离子位于一个平面，是整个阴离子的对称面．2个三缺位阴离子从两侧向处在一个平面上的4个金属离子配位则形成M(Hz())z(XW。O。)。[1o3(Weakley型夹心化合物)．在这类化合物中，金属离子保留2个配位水分子，这2个水分子可以被其他分子取代．当取代的分子是有机化合物时，则生成有机一无机杂化化合物．由于取代型和夹心型杂多化合物中含有多个过渡金属离子，在磁性研究方面它们是很好的模型化合物¨

8、，也表现明显的催化活性．因此，对这类化合物的研究即具有一定理论意义，也可以为催化材料的研究和应用提供物质源．本文合成了2种新的含取代杂多阴离子的化合物1和化合物2．1实验部分1．1试剂和仪器试剂：化学试剂均为分析纯，使用前没有进一步纯化；实验中所用的水为蒸馏水；按文献方法E6d，6Q合成a