Dawson型钒铁取代的POM的合成及其在环氧化反应中的催化活性研究

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本文以Dawson 型POM 为基础,进一步合成了六种不同数目钒原子取代的钒铁Dawson 型POM,并制备了尚未见报道的杂多酸季铵盐,并通过IR、UV、元素分析和热重分析等手段对它们进行了结构表征,以此推断其分子式为: K9P2W17FeO62·16H2O K9P2W16VFeO62·15H2O K9P2W15V2FeO62·15H2O K9P2W14V3FeO62·15H2O K9P2W13V4FeO62·15H2O K9P2W12V5FeO62·15H2O [(C4H94N]9P2W13V4FeO62·6H2O 在POM 中,配位原子处于最高氧化态,具有较强的氧化催化性能,同时还可能是固体超强酸。因此POM 为具有酸性和氧化性双重性能的催化剂。POM具有独特的柱型结构,因此在均相和非均相反应中都显示出很高的催化活性和独特的选择性。本文还研究了上述合成的12 种POM 为催化剂催化顺丁烯二酸的环氧化反应时的催化活性,并探索和优化了催化的条件。实验证明:随着钒原子数目的增加,Dawson 型POM 催化活性逐渐增强,四丁基铵盐的催化活性高于相应钾盐的催化活性,值得注意的是POM 催化顺丁烯二酸的环氧化时,只有pH 在4.0~5.0 范围内,催化剂的活性基本保持不变。不在此范围内,转化率则低于30%。
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