
2016-12
科研开发
Keggin结构杂多酸结构的研究
*许阳
(东北师范大学吉林130024)
Chen
当代化工研究
85
摘要:本文总结介络了Kein型站构杂多酸HnXM,0,(X-P、Si,Ge;MW、Mo)的结构基元等详期的分子结构,并研究其各站构基元之间
的连接方式和相应的缺位多酸中的各活性任点等。关键词:Keggin型站构;条多酸;结构
中图分类号:T
文献标识码:A
StudyofKegginStructureandHeteropolyacidStructure
XuYang
(Northeast Normal University, Changchun, Jilin, 130024)
Abstracf:This paper introdarces the detail molecalar strucfure, Sich as the strictare elemen, of Keggin straretare of heteropolyacid HnXM, Or, ( XP,Si,Ge; MW, Mo ) , besides, it also takes stidy of zhe contection types of each structure elemenf and rhe active site of rhe correspon ding missing polyacid ete.
Key words: Keggin strucfure; hereropolyacid; strarcture
多金属氧酸盐,简称多酸,是一类主要由前过渡金属离子构成的金属一氧多核配合物。多酸从发现至今已近两百年,由于其在各个领域的活跃表现,使多酸化学至今仍被越来越多的科技工作者所关注,相关的热点研究包括多酸的高核化,多酸纳米材料,多酸的催化化学等等。而Keggin型结构杂多酸又是杂多酸中基础的一个结构,大部分杂多酸都是 Keggin型结构或可看做以Keggin型结构作为结构基元所构成的晶体。
1.Keggin型结构杂多酸
(1)分子结构
在H,XM,O.杂多酸中,我们称X为杂原子,M为配原子。在分子结构中,杂原子X与氧呈四面体配位,构成XO,四面体;而配原子M与氧呈八面体配位,构成MO八面体。
Keggin型结构杂多酸分子具有T,对称性,可看作是由四面体和八面体以1:12的比例,按照一定规律所结合成的分子,分别是MO。八面体和XO四面体。我们可以将其中12个 MO.八面体每3个分成一组,组成三金属簇(MO。),结构基元,这样两种结构基元就分别是(MO。,结构基元和XO,四面体,一个Keggin型结构杂多酸分子中含有四个(MO,)3 结构基元和一个XO,四面体。四个(MO。),结构基元分别位于XO四面体的四个桥联氧上,与XO,四面体公用一个桥联氧,呈四而体形将XO,四面体包围在分子中心。
图1
图1中灰色八面体是MO。八面体,中心黄色八面体是
XO,四面体。方方数据
我们可以将Keggin型结构杂多酸分子中的氧原子分为
以下四类
①XO四面体的四个顶点氧原子O
2端氧,即只与一个M原子相连的氧原子O
共4个共12个
③同一个(MO,」,结构基元中,连接两个MO,八面体
的桥联氧O
④连接不同(MO,),结构基元的桥联氧O,
共12个共12个
这四种氧原子与金属原子形成的键长不相等,在反应中的作用也不相同,具体体现在Keggin型结构杂多酸衍生物与其他金属原子的配位上,下节具体讨论。
(2)三金属巍一
一(MO),结构基元
图1中右上侧的三个灰色八面体就是上述的(MO。),结构基元,之所以将这三个八面体分成一组,是因为这三个 MO。八面体与XO,四面体公用一个端点氧。
同一组(MO。),结构基元中的MO。八面体,两两公用一条棱,共公用三条棱,三条棱交于一点,连在XO,四面体的一个顶点上。由于(MO。),结构基元有三个桥联氧原子是两个八面体公用的,一个桥联氢原子是三个八面体公用的,所以(MO。),结构基元的化学式实际是M,O.a,这样的(MO。),结构基元共有四组。
四组(MO。),结构基元两两之间也是用桥联氧来相互连接的。每个(MO。)结构基元中的每个MO。八面体都与另外两个(MO。),结构基元相连。
(3)X0.中心
每个Keggin型结构杂多酸分子中都有一个xO,中心,是 XO,四面体,位于分子的中心位置,与四组(MO),结构基元相连。XO,四面体是由X原子为中心,四个氧原子为顶点所构成的四面体。
由于XO。四面体的四个桥联氧原子都是和一组(MO。" 结构基元相连的,所以Keggin型结构杂多酸的分子式是 H,XM,O.ps
(4)α-Keggin和β-Keggin型多酸