杂多酸催化剂研究进展_王德胜.pdf

文章编号:!""!#$%%%(&"!&)"’#"$**#!"收稿日期:&"!&#"&#&*;修回日期:&"!&#")#&,+作者简介:王德胜,男,生于!(,$年,博士生+ZO7M4:+.FO+-通讯联系人,王晓来ZO7M4:J4h71S3456+7.+.1+杂多酸催化剂研究进展王德胜,闫亮,王晓来(中国科学院兰州化学物理研究所ZX8国家工程中心,甘肃兰州)$"""")关键词:杂多酸,酸催化,氧化催化,不对称催化中图分类号:;*’$+$&文献标识码:A"杂多酸概述杂多酸() ,也称多金属氧簇(BF4GFJFO0L747L0) ,是一类由氧原子桥接金属原子形成的金属#氧簇化合物+杂多酸具有良好的催化性能,是高效的双功能催化剂,即有酸催化性能,又具有氧化还原催化性能+杂多酸结构稳定,可以用在均相或者非均相催化环境,也可以和相转移催化剂共同使用+杂多酸对环境无污染,对设备腐蚀性小,是一类很有发展前途的绿色催化剂+杂多酸催化的反应活性高,选择性好,广泛应用在分析化学,表面化学,药物化学,电化学,食品化学,光化学和催化化学领域[!,&]+杂多酸是具有均匀强度的质子酸,通常由不同的金属含氧酸根在酸化加热条件下缩合而成+杂多酸的基本结构是在中心原子周围,由[N;*]八面体和[N;’]四面体通过共角!共边!或者共面连接生成的结构不同的多阴离子结构+主要有以下常见结构+(!)!o!&的b0SSM1型结构+通式为[V!!&;’"]1<(ViB,:M,c0等,!i],NF等)如B]!&;’"$<,:M]!&;’"’#,BNF!&;’"$#等,如图!(7)(&)&o!,的a7hDF1型结构+通式为[V&!!,;*&]1<(ViNF,]等,!iB,AD等) ,可以看做是b0SSM1型的衍生物+如图!(6)($)缺位型杂多酸+如图(.) (H)是两种被广泛研究的单缺位和双缺位型杂多酸,缺位处可以被过渡金属原子配位,形成取代杂多酸+(’)取代型杂多酸+如图(0) (T)是过渡金属取代的"#b0SSM1型和D71HhM./型杂多酸+图!杂多酸阴离子结构示意图9MS+!:,杂多酸催化剂所具备的优异特性主要有以下几个方面!+杂多酸具有确定和稳定的结构,非常有利于在分子和原子水平上进行设计和合成新型催化剂+&+溶于极性溶剂,可以使用在均相或者非均相催化体系中+$+具有独特的反应场,在固相催化反应中,极性分子可以透过表面进入催化剂的体相,使整个体相成为催化反应场所的(假液相行为)+’+通式具有酸性和氧化性,可以用作酸催化!氧化催化!或者双功能催化剂,在不改变杂多酸阴离子结构的条件下,可以通过改变组成的配位原子!中心原子和反荷离子,来系统调节催化性能+第&*卷第’期 分子催化UF4+&*,VF+’&"!&年,月R;WXVAY;9N;YZ8WYAX8A?AY[:\:(8C\VA)APS+&"!&%+杂多酸阴离子的软性+杂多酸阴离子体积大,负电荷分散,可以作为软碱,成为金属离子或者有机金属的配体,具有独特的配位能力,可以使反应中间产物稳定化+自从日本在&"世纪)"年代实现了第一个杂多酸催化丙烯水合制异丙醇的工业化项目以来,不但有多个杂多酸催化