杂多酸催化剂(八)

1、 杂多酸催化剂杂多酸(盐)是高效催化剂，既兼有配合物和金属氧化物结构特征，又兼有强酸性和氧化还原性，所以不仅可用作氧化还原催化剂和酸催化剂，还可作为两者兼有的双功能催化剂。1 1、杂多酸的结构和性质、杂多酸的结构和性质 杂多酸杂多酸 ( (盐盐) )由杂多阴离子及其抗衡离子、结由杂多阴离子及其抗衡离子、结晶水晶水( (或有机分子或有机分子) )组成，杂多阴离子的结构组成，杂多阴离子的结构被称为一级结构，由杂多阴离子抗衡离子、被称为一级结构，由杂多阴离子抗衡离子、结晶水或有机分子等组成的结构称为二级结晶水或有机分子等组成的结构称为二级结构，杂多阴离子是杂多化合物最基本的结构，杂多阴离子是杂多化合

2、物最基本的结构。固体杂多化合物就如同溶液一样，结构。固体杂多化合物就如同溶液一样，具有均相的特点，这种特点称具有均相的特点，这种特点称“假液相假液相”。2、杂多酸的分类 根据其组成和结构将其分为根据其组成和结构将其分为: :KegginKeggin型型 、AndersonAnderson型、型、SilverSilver型、型、waughwaugh型、型、DawsonDawson型。型。 KegginKeggin型和型和DawsonDawson型结构是杂多化合型结构是杂多化合物中最稳定结构，相应的它们易合成、物中最稳定结构，相应的它们易合成、性质也稳定性质也稳定。3、杂多酸的酸型催化作用 杂多酸

3、是很强的杂多酸是很强的B B酸，它的催化机理与一般酸，它的催化机理与一般酸催化机理一样。酸催化机理一样。 杂多酸是一类固体酸，这使它成为一种理想杂多酸是一类固体酸，这使它成为一种理想的多相催化剂。杂多酸二级结构的易变性和的多相催化剂。杂多酸二级结构的易变性和“假液相假液相”行为，又使它具有一般酸催化剂行为，又使它具有一般酸催化剂所没有的特点。所没有的特点。例如例如4、杂多酸的氧化性和氧化催化作用 杂多酸及其盐的氧化能力不直接取决于钼或钨得到电子的难易程度，而是由M-O-M或M=O(M=Mo、W)键中氧被结合的牢固程度决定。氧被结合的越牢固，其氧化能力越小，氧化催化活性越小，反之越大。5、杂多酸

4、催化剂的应用研究进展 杂多酸及盐具有低温、高活性、高杂多酸及盐具有低温、高活性、高稳定性等优点，因此，具有广阔的稳定性等优点，因此，具有广阔的应用前景。杂多酸催化剂的主要反应用前景。杂多酸催化剂的主要反应类型有：酯化应类型有：酯化 、醚化、烷基化、醚化、烷基化、酰基化、去烷基化、异构化、聚合酰基化、去烷基化、异构化、聚合反应、裂解与分解、缩合反应等。反应、裂解与分解、缩合反应等。 以酯化反应为例：以酯化反应为例： 酯化反应常用的催化剂是硫酸酯化反应常用的催化剂是硫酸, , 但硫酸存但硫酸存在着用量大、腐蚀设备、废酸排放污染在着用量大、腐蚀设备、废酸排放污染环境等问题。近年来环境等问题。近年来,

5、 , 国内外广泛采用国内外广泛采用KegginKeggin结构钨杂多酸代替硫酸做酯化反结构钨杂多酸代替硫酸做酯化反应的催化剂应的催化剂, , 主要基于该类杂多酸能溶解主要基于该类杂多酸能溶解于含氧有机溶剂和在有机溶剂中亦能表于含氧有机溶剂和在有机溶剂中亦能表现出极强的酸性这一特点。现出极强的酸性这一特点。 如用钨杂多酸催化乙酸与异戊醇反应如用钨杂多酸催化乙酸与异戊醇反应制备乙酸异戊酯制备乙酸异戊酯, , 异戊醇的转化率达异戊醇的转化率达100%, 100%, 生成乙酸异戊酯的选择性达生成乙酸异戊酯的选择性达99%99%。 用用H H3 3P P1212WOWO4040（负载在载体上）催化合（负

6、载在载体上）催化合成乙酸乙酯成乙酸乙酯, , 在最佳反应条件下乙醇转在最佳反应条件下乙醇转化率达化率达96%,96%,酯化选择性酯化选择性100%100%。5（续）、杂多酸催化剂的应用研究进展 负载型杂多酸与传统催化剂相比，具有低温、负载型杂多酸与传统催化剂相比，具有低温、高活性、可重复使用及易于实现连续化生产高活性、可重复使用及易于实现连续化生产等优点，具有很好的工业化前景等优点，具有很好的工业化前景. .但其也存在但其也存在活性组分溶脱损失及积炭失活等问题，还有活性组分溶脱损失及积炭失活等问题，还有待于进一步加强这方面的研究待于进一步加强这方面的研究. .虽然目前各国虽然目前各国对杂多酸催化剂及其性能的研究已做了大量对杂多酸催化剂及其性能的研究已做了大量的工作，并取得了很大成绩，但真正实现工的工作，并取得了很大成绩，但真正实现工业化规模的应用