多元多金属含氧簇合物.docx

多元多金属含氧簇合物3单永奎戴立益余淑媛叶生荣何鸣元( 华东师范大学离子液体化学研究中心 上海 200062)摘 要 多金属含氧簇合物是一大类具有独特结构和特殊性能的化合物 ,对于基础理论研究和实际应用均有重要意义 ,其中多元多金属含氧簇合物的重要性日益渐增 。本文拟对多元多金属含氧簇合 物的结构 、性能和制备作扼要的评述 。关键词 多元多金属含氧簇合物 多金属含氧簇合物 结构 制备Abstract The polyoxometalate clusters constitute a large , distinct fundamental category of compounds , havinghigh potential for theoretical contributions and for practical applications. The chemistry of the multicomponent polyoxometalate clusters is a field of increasing importance . The purpose of the present article is to provide a comprehensive and critical analysis of published data concerning the structure , properties and preparation of these clusters.Key words Multicomponent polyoxometalate cluster , Polyoxometalates , Structure , Preparation多金属含氧簇合物即杂多化合物和同多化合物 。近年来发现 ,在这类化合物中 ,原子与原子之间的成键具有原子簇合物的特征 ,所以就称它们为多金属含氧簇合物 ( Polyoxometalate Clusters) 1 ,2 。 多金属含氧簇合物化学是一门古老而又充满活力的分支学科 ,在近两个世纪里 ,不仅对它的基础理化科学问题进行了深入的研究 ,而且在许多领域中也得到了广泛的应用1 ,3 ～6 。在化工领域中 ,自1972 年以来 ,有多个以多金属含氧簇合物为催化剂的化工工艺投入工业生产4 ,7 ,8 ; 特别是在 1997 年末 ,以多金属含氧簇合物为催化剂 ,从乙烯直接氧化生产乙酸工艺的商业化4 ,充分显示了多金 属含氧簇合物在实际应用中的巨大潜力 。某些多金属含氧簇合物的抗病毒 、抗肿瘤 、预防艾滋病的 病理活性5 ,进一步展现出多金属含氧簇合物化学具有强烈的社会需求 。多金属含氧簇合物的类卟啉的结构9 ,10 、抗氧化能力9 ～12 、假液相功能13 及超强酸特性14 等 ,深刻地反映出多金属含氧簇 合物化学中 ,蕴藏着可使其持续发展的强大的内在动力 。因而 ,基于多金属含氧簇合物组成和结构可调控的事实 ,人们把它视为实现催化剂人工设计的最合适材料之一 ,试图以多金属含氧簇合物为平台 ,按照人们的意愿 ,在分子和原子的水平上 ,剪裁组装 ,设计制备催化剂 ,得到具有满足人们要 求特性的材料 。在这种美好愿望的驱动下 ,世界上许多研究者都为此而辛勤努力工作 。然而 ,多金属含氧簇合物的结构和组成可调控的空间有多大 ? 其特性功能可调变的范围有多宽 ? 是否其组成 元素越多越好 ? 对于这一系列问题 ,人们似乎都还模糊不清 。本文就是基于探究这些问题的基本 思想 ,对多元多金属含氧簇合物的现状作一扼要的评述 ,企盼对上述问题有进一步的认识和理解 。单永奎 男 ,46 岁 ,教授 ,主要从事催化和催化材料的研究 , E2mail : Shanyongkui @sina . com 。 3 联系人 ( 中国科学院院士)国家重点基础研究专项经费资助项目 ( G2000048006)2001206230 收稿 ,2001210222 修回进展评述http :ΠΠhttp://www/www. chemistrymag. org·2 ·化学通报 2002 年 第 1 期多元多金属含氧簇合物是指阴离子中除氧原子外含有三种或三种以上组成元素的杂多化合物 ,它们主要是由经典的二元钼或钨多金属含氧簇合物派生出来的 。作为配位原子的钼或钨少量 地被另一种元素取代所产生的簇合物叫三元多金属含氧簇合物 ,被两种元素取代的叫四元多金属 含氧簇合物 ,依此类推 。由于这种簇合物类似于取代反应的产物 ,而且取代关系均发生在配位原子 上 ,所以又把这种多金属含氧簇合物叫做多元混配多金属含氧簇合物 ,或多元取代多