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过渡金属取代的夹心型砷钨酸盐的合成、结构及性质研究

作　者: 周振
导　师: 牛景杨
学　校: 河南大学
专　业: 无机化学
关键词: 多金属氧酸盐 砷钨酸盐 过渡金属取代 晶体结构 催化
分类号: O611.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 23次
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内容摘要


过渡金属取代的多金属氧酸盐作为多酸化学的重要分支而备受关注，这类化合物在磁性、催化、电化学等领域具有潜在的应用前景。本论文立足于分子设计与组装的思想，以钨酸钠、亚砷酸钠和过渡金属盐等简单的无机盐为初始原料，通过调控反应条件，如反应物浓度及配比、溶液pH值、反应时间等，采用常规水溶液方法，设计合成出了新颖的过渡金属取代的夹心型砷钨酸盐，并对这化合物进行了X-射线单晶衍射、红外（IR）、热重（TG）、X-射线粉末衍射（XPRD）、X-射线光电子能谱（XPS）等表征及部分化合物的磁性质、药物活性和催化烯烃环氧化性质的研究。1.采用常规水溶液法，以钨酸钠、亚砷酸钠和氯化铜为原料，成功得到了两例基于三缺位Keggin结构阴离子[α-AsW9O33]9–的铜簇取代的夹心型化合物：Na8[H4Cu9As6O15（H2O）6(α-AsW9O33)2]·41H2O （1）， Na4[H5Na3（H2O）6Cu3（H2O）3(α-AsW9O33)2]·35H2O（2），其中化合物1是目前已知的含有最高核数Cu簇的夹心型多金属氧酸盐，并且在此化合物中首次发现{As2O5}单元作为结构稳定剂。化合物1、2均表现出了较好的抗肿瘤活性。2.合成了一例三核银簇取代的夹心型砷钨酸盐：Na14[HAg3（H2O）2(α-AsW9O33)2]·38H2O（3）。化合物3通过Ag–W键形成一维链状结构。我们对化合物3进行了催化环己烯环氧化反应的性质研究，结果表明，该化合物不仅具有较高的催化活性，而且具有较高的选择性。化合物的组成和主要晶体学数据如下：（1） Na8[H4Cu9As6O15（H2O）6(α-AsW9O33)2]·41H2O：六方晶系，P63/m空间群，晶胞参数：a=b=12.856（6）, c=41.540（3）（?）, γ=120°, V=5945.7（6）（?）3, Z=2, R1=0.0566,wR2=0.1782[I>2σ（I）]。（2） Na4[H5Na3（H2O）6Cu3（H2O）3(α-AsW9O33)2]·35H2O：单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数：a=14.080（2）, b=23.366（3）, c=32.035（5）（?）, β=98.654（3）°, V=10419（3）（?）3,Z=4, R1=0.0476, wR2=0.1115[I>2σ（I）]。（3） Na14[HAg3（H2O）2(α-AsW9O33)2]·38H2O：三斜晶系，P1空间群，晶胞参数：a=11.426（10）（?）, b=14.039（12）, c=16.011（14）（?）,=76.298（10）°, β=80.943（3）°, γ=70.763（10）°, V=2346.8（4）（?）3, Z=1, R1=0.0716, wR2=0.1707[I>2σ（I）]。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
前言  10-24
  一、过渡金属取代的三缺位 Keggin 阴离子夹心型化合物的研究现状  10-14
  二、过渡金属取代的三缺位 Keggin 阴离子夹心型砷钨酸盐的研究现状  14-19
  三、选题思路  19-20
  参考文献  20-24
第一章 铜取代的夹心型砷钨酸盐的合成、结构及性质研究  24-68
  引言  24-26
  第一节 九核铜簇取代的夹心型砷钨酸盐的合成、结构及性质研究  26-52
    1.1.1 实验部分  26-30
    1.1.2 结果与讨论  30-37
    1.1.3 化合物 1 的表征  37-40
    1.1.4 化合物 1 的磁性质  40-41
    1.1.5 化合物 1 的药物活性研究  41-48
    参考文献  48-52
  第二节 三核铜簇取代的夹心型砷钨酸盐的合成、结构及性质研究  52-68
    1.2.1 实验部分  52-55
    1.2.2 结果与讨论  55-60
    1.2.3 化合物 2 的表征  60-63
    1.2.4 化合物 2 的药物活性研究  63-66
    参考文献  66-68
第二章 银取代的夹心型砷钨酸盐的合成、结构及表征  68-82
  引言  68-69
  2.1 实验部分  69-72
    2.1.1 药品、仪器及测试条件  69
    2.1.2 Na_(14)[HAg_3(H_2O)_2(α-AsW_9O_(33))_2]·38H_2O (3)的合成及元素分析  69
    2.1.3 化合物 3 晶体结构的测定  69-72
  2.2 晶体结构描述与讨论  72-77
  2.3 化合物 3 的表征  77-80
    2.3.1 X-射线粉末衍射(XPRD)  77
    2.3.2 红外图谱(IR)  77-78
    2.3.3 X-射线光电子能谱(XPS)分析  78-79
    2.3.4 热分析(TG)  79-80
  参考文献  80-82
第三章 化合物 3 催化环己烯环氧化性质研究  82-96
  引言  82-87
  3.1 实验部分  87-88
    3.1.1 药品和试剂  87
    3.1.2 仪器设备  87
    3.1.3 环己烯环氧化过程描述  87-88
    3.1.4 实验方法  88
  3.2 结果与讨论  88-95
    3.2.1 环己烯与双氧水摩尔比  89-90
    3.2.2 反应时间对反应的影响  90-91
    3.2.3 催化剂用量对反应的影响  91-92
    3.2.4 反应温度对反应的影响  92-93
    3.2.5 溶剂的影响  93
    3.2.6 催化剂的重复使用效率  93-95
  参考文献  95-96
附录 硕士期间的其他成果  96-102
  1. 化合物 4、5 和 6 的晶体结构描述  98-99
  2. 化合物 4、5 和 6 的红外图谱(IR)  99-102
参考文献  102-104
硕士期间已发表的文章  104-106
致谢  106-107

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 结构
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