本文格式为Word版，下载可任意编辑多酸讲义绪论 多酸化学简介 多酸化学是无机化学中的一个重要研究领域，至今已有一百多年的历史 多酸是由两个或两个以上的无机含氧酸酐酸化后缩合脱水得到的一类化合物，由同种酸酐酸化缩合脱水而成的多酸称为同多酸,如焦硫酸H2S2O7，焦磷酸H4P2O7，三聚磷酸H5P3O10等；由不同种酸酐酸化缩合脱水而成的多酸称为杂多酸，如钨磷酸H3PW12O40和钼磷酸H3PMo12O40等 杂多酸（Polyoxometalate,Heteropoly Acid 简称HPA）,是一类早已为人们所熟谙的无机高分子化合物，自1826年J.Berzerius告成的合成了第一个杂多酸——12-钼磷铵（(NH4)3PMo12O40·nH2O），距今已有170多年的历史了，但对它系统的研究在70年头才开头，如今多酸化学已成为无机化学中重要研究领域之一近年来多酸化学进展急速，除了在理论方面有重要进展外，在应用方面也取得了突破性进展由于多酸布局优异，可望在功能材料方面，诸如高质子导体、非线性光学材料、磁性材料方面有所作为 杂多酸（盐）具有大量特殊的性质：组分对比简朴，布局确定，兼具合作物和金属氧化物的布局特征。
杂多酸（盐）是多电子氧化剂，同时又是强质子酸，其氧化性可通过变更组成的方式来变更，这有利于催化剂设计；大量杂多酸（盐）都溶于水和含氧有机极性溶剂中，其溶液一般对比稳定；固态杂多酸（盐）对热是稳定的，这些性质可是杂多酸（盐）用作均相和多相氧化型催化剂和酸型催化剂或双功能 1 催化剂 杂多酸中杂原子（如P、Si）和多原子（如W、Mo）按确定布局通过氧原子配位桥联组成一类合作化合物在杂多酸中，杂多阴离子中的杂原子的布局类型有周围体型、八面体型、二十面体型三类周围体型又有1:12系列的Keggin布局和Dawson布局；八面体型的杂阴离子有1:6系列和1:9系列两个系列；二十面体型的杂阴离子主要是1:12系列在这几种布局中，Keggin布局的杂多酸（盐）是最轻易生成而又被广泛深入研究的杂多化合物，在Keggin布局中杂多阴离子[XM12O40]n-的布局为一级布局，是由12个MO6八面体围绕一个中心XO4周围体所构成.杂多阴离子与反荷阳离子组成二级布局反荷离子、杂多阴离子和结晶水在三维空间形成三级布局在固体杂多化合物中，一级布局是相当稳定的，而二级布局和三级布局易变化 同多阴离子和杂多阴离子都由以金属为中心的MOx多面体共角、共边、无意共面连接起来。
经典的杂多阴离子具有六种根本布局，都是以察觉者的名字命名的，以纪念这些科学家 1.1 Keggin布局 Keggin布局的通式为[XM12O40]n-(X=P，Si，Ge，As?， M=Mo，W)中心杂原子X以XO4周围体居中，外面是四个 共角相连的M3O12三金属簇，与中心周围体共角相连；每个三金属簇由三个MO6八面体共边组成(图1-1)具有Keggin布局的多酸阴离子归为1:12系列若将Keggin布局阴离子去掉一个或三个MO6八面体，可得 图1-1Keggin布局 到1:11或1:9系列缺位型Keggin阴离子 2 Fig.1-1 Structre of a Keggin anion 1.2 Dawson布局 Dawson布局的通式为[X2M18O62]n- 可看作式两个Keggin布局离子 各去了一个M3O12三金属簇有“极位”和“赤道位”之分2:18系列多酸化合物的阴离子的布局被称为Daw-son布局Dawson布局的阴离子也可以去掉一个MO6八面体，形成1:17系列缺位型Dawson布局（图1-2） Fig.1-2 Structre of a Dawson anion 1.3 Anderson布局 Anderson布局通式为[X(OH)6 M6O18]n-，是根据 [TeMo6O24]6- 的布局提出的。
具有低氧化态(+2，+3)的中 子心杂原子X(如Te2+)与配位原子M皆以八 面体配位形式 图1-3 Dawson布局 共边相连，形成一个平面(图1－3)，阴离带有6个非酸性 质子，都与八面体上的氧结合 Fig.1-3 Structre of a Anderson anion 1.4 Waugh布局 Waugh布局的通式为 [XM9O32]n- 将Anderson布局物种去掉三个交替的MO6 八面体，并将两组 M3O13 三金属簇分别置于平面上下两侧，变形成了Waugh布局(图1－4)NH4）6[XMo9O32] (X = Ni4+,Mn4+) 属与此类布局图1-4 Waugh布局 3 Fig.1-4 Structre of a Waugh anion 1.5 Silverton布局 Silverton布局的通式为XM12O42]n- 两个MO6八面 体共面相连形成M2O9 单元，六个M2O9单元共角相连围成 一个二十面体(图1－5)，便构成Sil-erton布局 Silverson布局是根据[CeMo12O42]8-阴离子的布局提出 的。
具有一个二十面体配位的杂原子和有两个 MO6 体共面相连形成M2O9单元是此布局与众不同的特点 Fig.1-5 Structre of a Silverton anion 1.6 Vindqvist布局 Lindqvist布局的通式为[M6O19]，此种 布局是根据 晶体 NaHNb6O19·16H2的布局提出的由六个MO6八面体 采取精细的共边方式连接而成每个MO6八面体都与相邻的四个八面共用四条边，六个MO6八面 体共用中心 图1－6 Vindqvist布局 氧原子图1－6) Fig.1-6 Structre of a Silverton anion n- 这些根本布局有众多的异构体和衍生物，形式多样进入90年头后，多金属氧酸盐的合成工作方兴未艾，多金属氧酸盐的合成化学以进入分子剪裁组装阶段，从对稳定氧化态物种的合成进入到亚稳态和变价化合物的合成研究上;从简朴的多酸化合物的合成进入到超分子化合物的合成研究上由于水热等合成技术的引进和先进物理测试 4 手段的提高，更加是四圆单晶衍射仪的普及，多金属氧酸盐的合成工作硕果累累，希奇布局不断涌现。
由于杂多酸具有像沸石一样的笼型布局，在回响中，小的极性分子可以被吸附在固体催化剂内部，形成“假液相”体系，所谓“假液相”是指体相内杂多阴离子有确定的空隙，回响分子可以被吸收到体相内部，杂多化合物从坚硬的固体向类似浓溶液那样的柔嫩布局转变，在体相内，回响分子的分散，阴离子的重新排列，使回响类似于在溶液中举行一样，即相当于固体与溶液之间的一种浓溶液在这种体系中，分子间有更大的接触几率，催化效率更好，明显的降低了回响所需的活化能，从而使得回响能够在较温柔的条件下发生而且杂多酸轻易与回响体系分开，对设备没有明显的腐蚀，可以采用一般的回响设备，同时杂多酸对酯化回响又很高的催化选择性，产品单一，后续工序简朴正是由于杂多酸（盐）有这种独特的催化性能，而被广泛的应用于催化回响中 美国Zubieta等利用水热技术制备了手性双螺旋布局化合物 （图1－7）（Me2NH2）K4[V10O10(H2O)2(OH)4(PO4)7] 4H2O[21a]（化合物1）此化合物的主体骨驾布局是由VO6 八面体、VO6 四方锥和PO4 周围体组成，根本建筑块是两个布局类似的、结晶学上独立的钒氧五聚物，钒氧五聚物之间通过P5+连接形成的螺旋接构，两组螺旋布局链相互缠绕，相成类似DNA布局的手性双螺旋布局，双螺旋布局内的空腔被无机阳离子K+和有机阳离子所占据。
吉林大学冯守华教授等也利用水热技术合成了螺旋布局 5 — 7 —。