石油化工生產(chǎn)技術畢業(yè)答辯論文

1、<p>　　承德石油高等?？茖W校</p><p>　　畢 業(yè) 設 計</p><p><b>　　說 明 書</b></p><p>　　設計題目： Keggin型P—W—V雜多酸 </p><p>　　的合成與表征 </p><p>　

2、　班 級： 精化0601班 </p><p>　　學生姓名： 萬 麗 </p><p>　　指導教師： 李 紅 耀 </p><p>　　完成日期： 2009 年 6 月 12 日</p><p>　　承德石油高等專科學校</

3、p><p>　　化工系畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　一、題目 Keggin型P—W—V雜多酸的合成與表征 </p><p>　　設計學生姓名： 萬 麗 </p><p><b>　　二 、題目說明： </b></p><

4、;p>　　本題應達到的基本要求</p><p>　　1. 認真查閱資料。</p><p>　　2. 本著科學的態(tài)度，按照實驗步驟完成實驗。</p><p>　　3. 實驗所得紅外光譜圖中在7000-1100中出現(xiàn)4個特征峰。</p><p>　　三、題目進度安排（步驟、程序、時間）</p><p>　　第 1 -

5、 6周：準備、查閱資料。</p><p>　　第 7 - 8周：擬定實驗方案、統(tǒng)計所需實驗藥品和儀器。</p><p>　　第 9-10周：準備實驗所需藥品儀器，繼續(xù)查閱資料。</p><p>　　第11-13周：按照實驗方案做實驗。</p><p>　　第14-15周：總結數(shù)據(jù)，撰寫畢業(yè)論文。</p><p>　　第

6、16-18周：整理論文、準備答辯。</p><p>　　交出任務時間:2009年 3 月 2 日；完成日期 6 月 10 日</p><p>　　學生交出全部設計（論文）期限2009年 6 月 12 日</p><p>　　指導教師 李紅耀 學生簽名 萬 麗 </p><p>　　Keggi

7、n型P—W—V雜多酸的合成與表征</p><p>　　摘要：論文綜述了鎢的主要性質和用途、雜多化合物的性質與合成以及其在催化、水質緩釋劑、分析檢測、生物醫(yī)藥和無機離子交換等方面的應用。實驗采用酸化—乙醚萃取法合成P-W-V雜多化合物，并利用紅外光譜進行分析和表征，結果表明此化合物紅外光譜具有Keggin結構的四條特征峰，證明合成產(chǎn)物為具有Keggin結構的雜多化合物。</p><p>　　

8、關鍵詞：鎢、雜多化合物、紅外光譜</p><p>　　THE SYNTHESIS AND characterization OF P-W-V</p><p>　　HETEROPOLY COMPOUND WITH KEGGIN STRUCTURE</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　P

9、aper summarized the main character and purposes of tungsten, the prpperties and synthesis methods of heteropoly compounds and the applications of it in catalytic, inhibitor in aqueous solution, analutical, bio-medicine a

10、nd inorganic ion-exchange. P-W-V heteropoly compound was synthesized by acid - ether extraction method, and it was analyzed and characterized by infrared spectroscopy. Results showed that this compound has the four chara

11、cteristic peaks on infrared spectra, and this proved that t</p><p>　　KEY WORDS: tungsren；heteropoly compound；infrared spectra</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 綜述 …………

12、…………………………………………………………1</p><p>　　1.1 鎢的主要性質及用途 ……………………………………………………1</p><p>　　1.2 雜多化合物（HPC）合成、結構及性質 ………………………………2</p><p>　　1.2.1 HPC的合成及結構 …………………………………………………2</p><p&

13、gt;　　1.2.2 HPC的性質 …………………………………………………………3</p><p>　　1.2.2.1 酸性 …………………………………………………………4</p><p>　　1.2.2.2 氧化還原性 …………………………………………………4</p><p>　　1.2.2.3 溶解性 ………………………………………………………5</p&

14、gt;<p>　　1.3 HPC的用途 ………………………………………………………………5</p><p>　　1.3.1 作催化劑 ……………………………………………………………6</p><p>　　1.3.1.1 多相催化功能 ………………………………………………7</p><p>　　1.3.1.2 作水質緩蝕劑 …………………………………

15、……………7</p><p>　　1.3.2 用于化學檢測、分離和定向分析方面 ……………………………8</p><p>　　1.3.3 具有無機離子交換劑的功能 ………………………………………8</p><p>　　1.3.4 在生物醫(yī)學方面的應用 ……………………………………………8</p><p>　　1.4 HPC型化合物的研究

16、現(xiàn)狀和發(fā)展前景 …………………………………9</p><p>　　1.4.1 研究現(xiàn)狀 ……………………………………………………………9</p><p>　　1.4.2 雜多化合物研究未來發(fā)展趨勢和展望 ……………………………10</p><p>　　第二章 實驗 ……………………………………………………………………11</p><p&g

17、t;　　2.1 實驗儀器 …………………………………………………………………11</p><p>　　2.2 實驗藥品 …………………………………………………………………11</p><p>　　2.3 HmPW12-nVnO40合成 …………………………………………………… 11</p><p>　　2.4 結果討論 ……………………………………………………

18、……………11</p><p>　　2.4.1 紅外光譜 ……………………………………………………………14</p><p>　　2.4.2 結果分析 ……………………………………………………………14</p><p>　　第三章 結論 …………………………………………………………………15</p><p>　　結束語 ………………………

19、………………………………………………16</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………17</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………………………18</p><p><b>　　綜 述</b></p><p>　　鎢是銀白色高熔點金屬，具有硬度大，耐

20、磨、耐腐蝕等特性，廣泛用于制造合金等領域。鎢能形成許多性能優(yōu)良的雜多化合物。雜多酸（HPA）及其鹽統(tǒng)稱為雜多化合物（HPC），它是一類具有確定組成的含有氧橋的多核配合物。目前研究最多的是鎢的HPC，最近在新型催化劑開發(fā)、抗病毒、抗癌、無機離子交換劑和作為分析師幾等方面取得長足的進展。本文對近三十年有關鎢的雜多化合物及其在合成化學、化學工業(yè)、分析化學、臨床化學和醫(yī)學等方面的應用作一綜述。</p><p>　　1.

21、1 鎢的主要性質及用途</p><p><b>　　(一)鎢的性質</b></p><p>　　鎢是銀白色稀有高熔點金屬，外形似鋼，是重要的戰(zhàn)略金屬，鎢礦在古代被稱為“重石”。鎢在常溫下很不活潑，與大多數(shù)非金屬（除氟外）作用[1,2]。鎢有+2、+4、+5、+6價，其中以+6價最為穩(wěn)定。</p><p>　　鎢的熔點極高，能耐3000℃的高溫。

22、素有“烈火金剛”之美稱。硬度很大，蒸汽壓很低，蒸發(fā)速度也較小。鎢的化學性質很穩(wěn)定，常溫時不跟空氣和水反應，不溶于鹽酸、硫酸、硝酸和堿溶液。王水只能使其表面氧化,溶于硝酸和氫氟酸的混合液。高溫下能與氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合，但不與氫化合。</p><p><b>　　(二)鎢的主要用途</b></p><p>　　鎢最重要的用途是在鋼鐵工業(yè)中是重要的合金元素，能提高

23、鋼的強度、硬度和耐蝕性。含鎢的硬質合金（碳化鎢），硬度大、耐磨、耐蝕和耐熱，用于制造鉆頭、刀具和耐高溫的零件等。含鎢60％～90％的鎢銅（或鎢銀）合金是優(yōu)良的接觸材料，可用作電鍵、刀形開關、斷路器及點焊電極等。鎢鎳銅合金可作  和  射線的防護屏。在火箭發(fā)動機中，由鎢和鎢滲銅（銀）制成的不甘落后冷卻噴管能耐3127℃的高溫和承受高壓、高招應力。高密度鎢合金是穿甲彈的重要材料，在保齡球、標槍等運動器

24、具上也有應用。在照明及電子工業(yè)上作發(fā)光材料發(fā)射電極和  射線陰極靶。還可作高溫電阻爐加熱體。鎢和鎢錸（26％）合金所組成的熱電偶，可測量溫度范圍從室溫到2835℃。二硒化鎢可作自身潤滑軸承的潤滑劑，其潤滑溫度范圍為-217～350℃。鎢的化合物顏料經(jīng)久耐用。</p><p>　　鎢及其合金廣泛應用于電子、電光源工業(yè)。用于制造各種照明用燈泡，電子管燈絲使用的是具有抗下垂性能的摻雜鎢絲。</

25、p><p>　　鎢是高速工具鋼、合金結構鋼、彈簧鋼、耐熱鋼和不銹鋼的主要合金元素，用于生產(chǎn)特種鋼的鎢的用量很大。</p><p>　　由于鎢具有優(yōu)良的物理、機械抗腐蝕和核性能，因此在火箭、導彈、返回式宇宙飛船以及原子能反應堆等尖端科學領域有著不可替代的重要作用。</p><p>　　1．2 雜多化合物（HPC）合成、結構及性質</p><p>　

26、　在某些多酸中，除了由同一種的酸酐組成多酸外，也可以由不同的酸酐組成多酸，成為雜多酸（Heteropoly acid ,HPA）,雜多酸式強酸，非常易溶于水（包括部分雜多酸鹽）[3]。由于具有較大的分子量，所以得到的溶液比重很大而很稠。其相應的鹽稱為雜多酸鹽。它們統(tǒng)稱為雜多化合物（Heteropoly Compound,HPC）。鎢鉬雜多化合物(HPC)是一類具有確定組成的含有氧橋的多核絡合物，它們主要含有鎢、鉬、磷、等元素?，F(xiàn)在已經(jīng)知

27、道有一百多種成分不同、結構各異的雜多酸及其鹽。</p><p>　　1.2.1 HPC的合成及結構</p><p>　　鎢鉬雜多化合物（HPC）常見的合成方法有酸化法、乙醚萃取法、離子交換法和降解法.近年來，固相合成HPC的方法也得到應用。其中酸化法是制備HPC的經(jīng)典方法，乙醚萃取法是制備HPC的最重要和使用最廣的一種方法[5,6]。另外還有電化學法和氧化物化學激活法[7]，新型HPA的合

28、成是雜多酸化學研究領域的一個重要方面。</p><p>　　雜多酸的通用分子結構式是HnXM12O40和HnX2M18O52(式中M表示MO或W)?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的雜多酸有：H3PW12O40、H3PMO12O40、H4SiMO12O40，以及H6P2W18O62等。在大量發(fā)現(xiàn)的雜多陰離子結構中,Keggin結構是最有代表性的，除此之外，還有Dawson結構、Anderson結構、Waugh結構、Silverton

29、結構。Keggin結構及衍生結構（Dawson結構）的雜原子是屬于四面體配位的，而Anderson等結構的雜原子是屬于八面體配位的。由雜多陰離子與反荷陽離子（質子、金屬離子等）組合雜多化合物的立體結構稱為二級結構。前人的研究結果表明 [2]：一級結構相當穩(wěn)定;二級結構非常異變，隨著反荷陽離子的電荷、半徑、電負性不同，既可影響HPC的酸性、氧化還原性，又能調變HPC的催化活性和選擇性。</p><p>　　多酸化學

30、認為，HPC陰離子由中心原子（或雜原子，以X表示）與氧離子組成的四面體（XO4）或八面體（WO6）配位而成，在HPC最基本的配位單元WO6中, 具有雙鍵、單鍵和極強性鍵3種化學鍵型，這是HPC顯現(xiàn)出獨特的催化性能的關鍵所在。</p><p>　?。?） 在表面結構上有可能按一定的分布集中一定數(shù)目的不同中心組成催化劑的活性結構；</p><p>　　（2） 在不同氣氛（氧化、還原等）影響下，

31、結構的表面集團可以改變，但整體骨架不易變動，因此變化了的基團較易恢復原狀，而結構可變性恰好是催化劑的必具條件之一；</p><p>　?。?） 結構的組成基元可變性很大，因此雜多酸結構是使助催化劑發(fā)揮作用的重要手段；</p><p>　　（4） 結構的表面具有離子交換性，有不少可供交換的質子和離子，必要時可按需要交換直接暴露于表面的金屬離子，以調整其催化性能。</p><

32、;p>　　1.2.2 HPC的性質</p><p>　　HPC具有許多特殊的性質：化學計量的HPC組成簡單；在水溶液和固態(tài)中具有穩(wěn)定均一的確定結構；既兼有配合物和金屬氧化物的結構特征，又兼有酸性和氧化還原性能；既可以作為均相或多相反應的催化劑，甚至兩者兼而有之的多功能催化劑。 另外，雜多化合物具有分子體積大、相對分子質量高，對電子、質子有傳輸作用和儲備能力，熱穩(wěn)定性高，“晶格氧”有活潑性和質子酸性高等獨特的

33、性質。此外，雜多化合物還具有無毒、無味、不揮發(fā)、可以用有機溶劑萃取便于分離的特點。</p><p>　　1.2.2.1 酸性</p><p>　　HPC不論是溶液還是固體都是強陽質子酸，其酸性比組成元素的含氧酸和一般無機酸的酸性要強。雜多酸除可在水溶液中顯示酸性外，在有機溶劑中也可解離出質子，顯示其強酸性。不同結構的雜多酸的酸性大小順序為：HPW>HSiW>HPMo>HS

34、iMo[9]。</p><p>　　一般來說，雜多鎢酸的酸性比雜多鉬酸強，只有含適量結晶水時HPC才表現(xiàn)出最大的酸性。</p><p>　　1.2.2.2 氧化還原性</p><p>　　HPC也是一種多電子氧化劑，這主要是由于其分子結構中的配位多原子可以不連續(xù)地獲得多個電子，并且陰離子結構不受破壞，還原態(tài)的雜多陰離子又能可逆地氧化到原來的狀態(tài)。這是HPC作為氧化還

35、原反映催化劑的理論基礎。</p><p>　　由于HPA的陰離子是由多個易于傳遞電子的過渡金屬離子組成的，因此隨著所含配位原子及中心原子性質的不同，可以形成能接受多個電子的氧化劑。這種氧化劑及其還原產(chǎn)物（雜多藍）之間的氧化-還原性能，均有可能成為獨特的氧化-還原催化性能。在作為氧化性催化劑是，HPC具有再生速度快、選擇性能高以及催化活性優(yōu)異等特點。例如由乙烯制乙醛的反映在50年代末是用瓦克法，所采用的PdCl2-

36、CuCL2催化體系操作條件溫和但存在下列缺點；1設備腐蝕嚴重；選擇性能差且副反應多，當酸性介質中有高濃度Cl存在時會生成氯化副產(chǎn)物。到了70年代中期用HPA代替CuCl2作催化劑，上述存在的問題便得到極大的改善。如用Pd2+-PMA代替PdCl2-CuCl2作催化劑，氧化乙烯的活性比瓦克法大30-100倍，乙醛的選擇性可達97%[1]。</p><p>　　1.2.2.3 溶解性</p><p

37、>　　HPC能溶于水，還能溶于多種含氧有機溶劑，并且在有機溶劑中具有比在水溶液中更高的穩(wěn)定性。在溶液狀態(tài)下，由于雜多酸的“假液相”結構，使得催化反應能同時發(fā)生在雜多酸的表相和體相。因此，即使是多相催化，也能同時表現(xiàn)多相和均相兩種催化效能，這是HPC具有高度催化活性的重要原因。由于HPC具有這種兼容并蓄的功能，近10多年來，在有關HPC的合成、結構及性質方面，人們進行了大量的研究工作。</p><p>　　1

38、.3 HPC的用途</p><p>　　憑借這些優(yōu)良性能，雜多酸被廣泛應用于各個領域，特別是在分析化學和催化劑方面用的最廣[3,4]。近年來，在功能材料、分子（電子）器、無機藥物等方面的研究應用充分顯示了鎢鉬雜多化合物的新用途，如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1鎢鉬雜多化合物的應用領域</p><p>　　1.3.1 作催化劑</p>&

39、lt;p>　　目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的幾種酸催化劑，如硫酸、氫氟酸等都有極大的腐蝕性，既污染環(huán)境，又有害人體。人們正在尋求可取代它們的更安全、高效的酸催化劑。則雜多酸作為性能良好的酸催化劑備受人們青睞。</p><p>　　由于HPC對設備的服飾性弱，對環(huán)境的污染小，可視為一種“清潔”的催化劑，雜多化合物以其相當高的分子量和高的質子酸性已經(jīng)被廣泛的應用與化學工業(yè)中，尤其是用作酸性催化劑[10]。</p&g

40、t;<p>　　在酯化反應中應用較多的是H3PW12O40、H4SiMo12O40、H3PMo12O40等催化劑，其催化活性基本與其在溶液中的酸強度一直。在酸、醇均相酯化反應中雜多酸的催化活性比硫酸高得多，反應選擇性好，不腐蝕設備，對環(huán)境污染小。目前用作催化劑的HPC主要是具有HnAB12·XH20的結構Keggin型雜多酸，如十二磷鎢酸（H3PW12O40,H4SiMo12O40·XH20）、十二硅鎢

41、酸（H4SiMo12O40·XH20）、十二磷鉬酸（H3PMo12O40·XH20,H3PW12O40）等。</p><p>　　因為雜多化合物按化學計量合成并且結構確定，既有配合物和金屬氧化物的結構特征，又有酸性和氧化還原性質；可以做為均相或多相催化劑，又可作為能同時傳遞質子和電子的雙功能催化劑。在許多反映中，它的催化活性和選擇性超過復合氧化物和分子篩。在應用上，盡管雜多酸不如硫酸、鹽酸價格

42、低廉，但是雜多酸具有不揮發(fā)性、無味、熱穩(wěn)定性高、基本上無污染等優(yōu)點。并且雜多酸型催化劑催化活性更高，有些情況下能夠反復多次使用。</p><p>　　有許多HPC用作催化劑的例子，如盛鳳軍[11]硅鎢酸合成鄰苯二甲酸二正辛酯；楊金水[12]，倪春梅[13]，齊建國和蔣蘭宏[14]TiSiW12O40-TiO2、硅鎢雜多酸和磷鉬雜多酸催化合成蘋果酯；李華明[15]雜多酸催化環(huán)乙烯氧化合成己二酸；楊水金等[16]硅鎢

43、雜多酸催化合成縮醛（酮）；李貫良等[17]用磷鉬雜多酸催化合成醋酸正丁酯；高麗娟等[18]人用磷鉬雜多酸催化合成乳酸正丁酯；趙地順等[19]人用磷鉬雜多酸催化合成乙酸乙酯；林華、吳慶銀、楊水金、張余[20-23]磷鎢雜多酸（鹽）、雜多鎢酸、TiSiW12O40-TiO2催化合成丁酸異戊酯。</p><p>　　1.3.1.1 多相催化功能</p><p>　　由于HPC二級結構具易變性，因

44、此固體雜多化合物可通過吸收大量的極性分子（如H2O、醇等）而是自身的體積膨大，吸附-脫附過程通常是迅速的，而且伴隨發(fā)生二級結構的變化。這種狀態(tài)在某些方面類似于濃溶液，介于固體與溶液之間，故被稱為假液相[2]。由于固體HPC具有這種假液相特性，且某些反映主要發(fā)生在這種體相內，故稱為體相型反應。在體相型反應中有機底物可進入HPA二級結構中，例如用H3PW12O40催化異丙醇脫水反應就屬于“體相型”反應[5]，在反應過程中異丙醇可進入體相內部

45、，因而體相中的酸點也起催化作用。在HPC固體表面上發(fā)生的反應稱為表面型反應[4]，即丁烯-1主要在表面酸點上進行反應。已有的文獻資料表明，HPA催化下的乙醇脫水反應是兼有兩種類型的反應，分子內脫水屬于體相型反應，而分子間脫水則屬于表層型反應。</p><p>　　1.3.2 作水質緩蝕劑</p><p>　　隨著工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵、有色金屬及其合金的應用日益廣泛，與此同時大氣、油水、土壤以及

46、工業(yè)上應用的酸，堿和鹽對材料的腐蝕也愈來愈嚴重。鎢鉬雜多酸化合物則作為性能優(yōu)良的水質緩蝕劑而廣泛被采用。研究表明，鎢系雜多化合物的緩蝕效果不同與單一鎢酸鈉，比單獨使用同樣量的WO2-42,PO3-43,SiO4-44緩蝕效果好。由于磷元素在磷鎢雜多酸鹽中的重量比例小，因此作為緩蝕劑是磷鎢雜多酸鹽比磷系水質緩蝕劑大大降低了水中含磷量，從而減少了菌藻微生物的繁殖，降低了環(huán)境污染。同時發(fā)現(xiàn)磷鎢雜多酸鹽比鎢硅雜多酸鹽環(huán)視效果好。因此磷鎢雜多酸鹽

47、是種有前途的新型水質穩(wěn)定劑。張?zhí)m萃[24]研究Na8SiW11O39-ZnCl2復配緩蝕劑的緩釋作用。發(fā)現(xiàn)當加入葡萄糖酸鈉，不僅可提高緩飾率，且可減少主緩蝕劑的投加量，有希望成為高效、低毒的優(yōu)良復合緩蝕劑，具有廣闊的應用前景。硅鎢雜多酸在濃縮倍數(shù)低的水介質中對低碳鋼具有良好的緩飾性，雜多酸的動態(tài)緩飾效果優(yōu)于靜態(tài)緩飾效果，磷鎢雜多酸的緩飾性能優(yōu)于鉬系雜多酸的緩飾性能[25]。</p><p>　　1.3.3 在化學

48、檢測、分離和定量分析方面 </p><p>　　雜多化合物以其高的相對分子質量、電化學活性和能被還原為有顏色的物質（雜多藍）、可結合元素的多樣性等特性長期以來被用于檢測、分離和定量分析。利用雜多化合物可測定許多藥物和材料，例如卞海霞等[26]用磷鉬鎢雜多酸作顯色劑快速測定水果蔬菜中Vc的含量，申金山等人[27]對魯米諾-磷鉬雜多酸-鉍化學發(fā)光反應的研究結果發(fā)現(xiàn)鉍可使體系的發(fā)光強度減弱，據(jù)此建立了測定鉍的新化學發(fā)光

49、分析法。畢莉，楊亞玲等[28]利用磷鎢鉬-羅丹明G-OP法測定痕量磷。婁天軍，尤希鳳[29]用硅鉬雜多酸分光光度法測定了食品中抗壞血酸。</p><p>　　雜多酸用于分析測定，主要有下面三個顯著優(yōu)點：</p><p>　　1 提高了分析測定的靈敏度</p><p><b>　　2 提高了選擇性</b></p><p>

50、　　3 擴大了分析范圍。</p><p>　　1.3.4 具有無機離子交換劑的功能</p><p>　　由于HPC結構的表面具有離子交換性，有不少可供交換的離子與質子，因而HPC可用作無機離子交換劑。如P-Ti-V新型無機交換劑及水合磷銻酸鹽等就具有交換容量大、耐高溫、選擇性好等優(yōu)點。</p><p>　　1.3.5 在生物醫(yī)學方面的應用</p>&l

51、t;p>　　順鉑和碳鉑具有抗腫瘤、抗癌作用。但是，由于其毒性大，尋找毒性更小，治療效果更明顯的抗惡性腫瘤藥物，如二鹵茂鐵類配合物、金屬卟啉配合物等。專家證明HPC具有抗腫瘤、抗病毒和抗病毒潛伏的生物活性；如一些體積較大的雜多鎢酸鹽陰離子[SiW12O40]、[BW12O40]、[PW18O52]及[As2W18O62]。最近研究發(fā)現(xiàn)一些生物體內含有鎢，并且已經(jīng)分離出幾種含鎢的酶，如醛鐵氧化還原酶（AOR），由X射線晶體衍射確定其結

52、構。魯曉明等[32]合成了幾種鉬鎢氧轉移酶并且測定了相應的結構和活性；哈佛大學的Holm等利用鎢酶的活性中心，合成了一系列的2-（2-硫烯）鎢（Ⅳ、Ⅵ）[33]的配合物。</p><p>　　早在20世紀70年代初，人們就發(fā)現(xiàn)HPC具有抗病毒、抗癌活性，如1974、1975年報道的[NaSb9W21O86]和(NH4)16[Sb8W20O80]·32H2O就具有這種功能。尤其是[NaSb9W21O86]

53、，在體外和體內試驗條件下，使用對細胞無毒性劑量時，都表現(xiàn)出了抗病毒和抗腫瘤的性質，同時又是細胞、細菌以及病毒DNA和RNA聚合酶的有效抑制劑。近幾年又發(fā)現(xiàn)穴狀雜多陰離子[KAs4W40O140]的某些衍生物具有抗艾滋病毒活性，而[LnW10O30]系列稀土雜多化合物也可作為抗腫瘤藥物。最近報道的(NH4)18[NaSb11W21O88]·24H2O(結構代號為HPA-23)具有很高的抗艾滋病活性，且在法國已進入臨床使用。然而，

54、對于從分子水平研究雜多酸化合物抗病毒的機理國內尚少見報道。最近我國學者用谷胱甘肽作為病毒包絡蛋白的模擬物，用NMR方法研究雜多酸HPA-23與它的作用，結果表明還原型和氧化型谷胱甘肽以C末端COO-和HPA-23骨架上鎢原子配位，還原型谷胱甘肽側鏈上的疏基(SH)也參加配位COSY譜證明了SH配位為慢交換反映。據(jù)文獻報導，Anderson及Keggin結</p><p>　　另外，HPC在臨床化學、藥劑制備、殺蟲

55、劑和生物活性分子等方面都有應用。</p><p>　　1.4、HPC型化合物的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景</p><p>　　1.4.1 研究現(xiàn)狀</p><p>　　目前雜多酸化合物的研究主要體現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　新物種的合成，包括采用一些新的實驗手段，從HPC本身結構特征（籠型）出發(fā)，合成一匯總新的特殊結構和性能的HPA物種。

56、如：層柱型雜多酸催化劑的合成。</p><p>　　對現(xiàn)有的雜多酸化合物催化研究，包括對HPA催化機理和催化性能的理論研究，也包括對HPC在工業(yè)上的應用研究。</p><p>　　對HPC結果化學研究，包括對新的雜多酸化合物結構確定，和運用量子化學方法對HPC在的原子坐標和分子軌道的計算，并由此預測新的化合物的存在。</p><p>　　對雜多酸化合物功能性質的研究

57、。</p><p>　　對負載型雜多酸的研究和應用，負載型雜多酸可以克服純的固體雜多酸催化劑存在比面積?。?lt;10㎡/g）和一定程度的污染腐蝕等不足，還可以增強機械強度和熱穩(wěn)定性，并可重復使用。</p><p>　　1.4.2 雜多酸化合物研究未來發(fā)展趨勢和展望</p><p>　　雜多酸化學的研究將重要集中在以下兩個方面：</p><p&g

58、t;　　對雜多酸化合物的應用研究</p><p>　　對適合于工業(yè)生產(chǎn)中的催化劑的開發(fā)研究，如一系列負載型雜多酸的開發(fā)、應用和研究。</p><p>　　對雜多酸功能性質（電性質、磁性質、光性質等）方面的開發(fā)研究。如合成具有應用前進的磁性材料、非光學線性材料、超分子材料等。</p><p>　　多雜多酸藥物方面的應用研究莫如對抗癌、抗HIV病毒等雜多酸系列藥物的研究

59、。</p><p>　　多雜多酸化合物的基礎理論研究</p><p>　　對雜多酸化合物催化機理及抗病毒、抗癌機理的研究。</p><p>　　對雜多酸化合物的性能組成元素、化學鍵及其結構關系的研究。</p><p>　　如何運用理論知道來進行雜多酸化合物的分子設計和對現(xiàn)有雜多酸化合物性質和結構方面進行合理的理論解釋。</p>

60、<p>　　總之，HPC除了在化學工業(yè)、材料、臨床化學及醫(yī)學等方面的廣泛應用，近30年來，有關雜多化合物應用方面的報道日益增多，使雜多化合物在應用上顯示出很大潛力，成為令國內外學者矚目的新課題。目前，HPC化學正和原子簇化學一樣，以研究一類最有應用前景的具有優(yōu)異性能的配合物（功能材料）為人們所矚目。隨著對雜多化合物研究的深入和廣泛，必將會開拓出更多新的應用領域。</p><p><b>　　第

61、二章 實 驗</b></p><p>　　本實驗采用酸化—乙醚萃取法合成P—W—V雜多化合物，并對實驗結果所得樣品進行紅外光譜分析，以確定此雜多化合物是否具有Keggin結構。并且對不同方式所得的產(chǎn)品加以分析對比，以確定得到產(chǎn)品的更好方法。</p><p><b>　　2.1 實驗儀器</b></p><p>　　250ml三口

62、燒瓶，100ml量筒，玻璃棒，膠頭滴管，回流裝置，鐵架臺，磁力攪拌器（或電動攪拌器），加熱套（或水浴鍋），250ml分液漏斗，500ml燒杯，100ml燒杯。</p><p><b>　　2.2 實驗藥品</b></p><p>　　無水Na2CO4（分析純），V2O5（分析純），Na2WO4·2H2O（分析純），98%H2SO4（分析純），Na2HPO4&

63、#183;12H2O（分析純），乙醚（分析純），PH試紙</p><p><b>　　2.3 實驗方法</b></p><p>　　2.3.1 HmPW12-nVnO40合成</p><p>　　先將實驗所用的儀器全部刷凈，待用。用電子天平稱取所需實驗藥品的質量，精確到0.01g。</p><p>　　將1.38g的無水

64、Na2CO3溶于150ml水中，加熱至沸，緩慢加入1.82gV2O5反應并分解，分解完全后 ，加入適量的KMnO4至溶液顯淺紅色，再加入7.16gNa2HPO4·12H2O和73.12gNa2WO4·2H2O繼續(xù)回流加熱5h，停止加熱，邊攪拌邊緩慢底加1：1的硫酸至PH為2.5左右，降低至室溫，將反應物轉移至分液漏斗，加入適量乙醚充分振蕩，逐漸加入適量的1：1的硫酸繼續(xù)振搖，靜止后，分層，分出下層鮮紅的醚萃取物。&l

65、t;/p><p><b>　　此處利用兩種方法：</b></p><p>　　1）用流動的空氣吹醚至干，將所得的產(chǎn)物（小燒杯）用紅外光譜進行分析。</p><p>　　2）用回流裝置對萃取物進行回流，得到產(chǎn)物（大燒杯）。</p><p>　　合成產(chǎn)物化學結構采用紅外光譜（IR）進行表征。結果如下圖:</p>&

66、lt;p><b>　　2.4結果討論</b></p><p><b>　　2.4.1紅外光譜</b></p><p>　　具有Keggin結構的1：12系列雜多酸化合物分子中氧原子有四種位置，其中紅外光譜有四個特征峰，位置在紅外光譜指紋區(qū)700—1100cm-1，水分子的彎曲振動頻率在1610—1650cm-1。一般認為磷鎢雜多酸各鍵的反對

67、稱伸縮振動頻率如下所示：</p><p>　　P—Oa：1079cm-1</p><p>　　W=Od：983cm-1</p><p>　　W—Ob—W：890—850cm-1</p><p>　　W—Oc—W：800—760cm-1</p><p>　　當雜多化合物中的配位原子被其它原子取代時，紅外光譜特征峰的位置回

68、發(fā)生偏移。</p><p>　　從圖中可以看到以下4個Keggin結構雜多酸的特征吸收峰，在1075cm-1左右均出現(xiàn)了磷與內氧鍵Oa（即四面體氧）的反對稱伸縮振動吸收峰，981cm-1左右出現(xiàn)的峰為配位原子（W）與端氧鍵Od（每個八面體的非公用氧）的反對稱伸縮振動峰，885cm-1左右出現(xiàn)的峰為配位原子（W）與橋氧鍵Ob（屬于不同3中金屬簇角頂共用氧）的反對稱伸縮振動峰，792cm-1左右出現(xiàn)的峰位配位原子（W

69、）Oc（屬于同一3中金屬簇共用氧）的反對稱伸縮振動峰。除了Keggin結構的4個特征峰外，在3430和1630cm-1左右出現(xiàn)的為晶格水的伸縮和彎曲振動峰，在1100—1200cm-1區(qū)域內不存在吸收峰，與PWA的紅外光譜圖相比較，由于V原子部分取代W原子的位置，W—Oc—W振動峰的位置發(fā)生位移，這與其它取代型的Keggin結構雜多陰離子的IR譜圖的規(guī)律是一致的。由此可以推斷，合成的產(chǎn)物是具有Keggin結構的PWVA雜多化合物。<

70、;/p><p><b>　　2.4.2結果分析</b></p><p>　　本實驗采用兩種方法得到產(chǎn)品：回流(50℃)制得產(chǎn)品（大燒杯）和流動空氣吹醚至干法（小燒杯）。最終所得產(chǎn)品都進行紅外光譜檢測，發(fā)現(xiàn)回流所得產(chǎn)品紅外光譜圖特征峰很明顯，非常復合題目要求，流動空氣吹醚至干法所得產(chǎn)品進過紅外光譜檢測后，發(fā)現(xiàn)特征峰與要求標準略有偏差，主要特征峰位置基本正確。</p&g

71、t;<p>　　從而得出回流法所得產(chǎn)品效果較好，回流在實驗分離后即可進行，全程基本沒有雜質進入樣液中既得產(chǎn)品，而吹醚至干法則不同，當樣液在空氣中存放時，由于空氣的流動性，必然將空氣中的塵土和一些化學雜質吹進樣液中，最終得到的產(chǎn)品也已經(jīng)不再是原產(chǎn)品，基本上是個混合物，所以所得的紅外光譜圖于標準略有偏差。</p><p>　　經(jīng)紅外光譜分析后結構與理論結果有一定的差距，我認為造成偏差的原因有如下幾點：&

72、lt;/p><p>　　(1) 因為實驗室設備有限，乙醚沒有完全除去，對分析結果造成干擾；</p><p>　　(2) 回流溫度和試驗溫度沒有控制好，導致反應不完全；</p><p>　　(3) 酸度沒有控制好；</p><p>　　(4) 回流時間短，反應物沒有全溶解，反應不完全；</p><p>　　(5) 在吹干過程

73、中由于是空氣吹干，而空氣中存在雜質導致產(chǎn)物中進入許多雜質；</p><p>　　(6) 人為因素造成的不可避免的誤差等；</p><p>　　(7) 得產(chǎn)品的回流過程中回流的程度沒有掌握好，導致產(chǎn)品變質。</p><p><b>　　第三章 結 論</b></p><p>　　本實驗采取酸化—乙醚萃取法合成了P—W—

74、V雜多化合物，紅外光譜表征具有Keggin結構的四條特征峰，說明合成了預期的產(chǎn)物。</p><p>　　實驗過程中采用兩種方法得到產(chǎn)品，分別是流動空氣吹醚至干法和回流法，最后通過對兩種方法得到的產(chǎn)品進行比對，分別做出了紅外光譜圖，紅外光譜分析表明發(fā)現(xiàn)回流所得產(chǎn)品紅外光譜圖特征峰相對于流動空氣吹醚至干法所得譜圖明顯，流動空氣吹醚至干法所得譜圖特征峰與要求標準略有偏差，主要特征峰位置基本正確。結果說明回流法所得產(chǎn)品較

75、為純凈，雜質相對少，符合本次實驗要求，也更好的說明此雜多化合物具有Keggin結構。</p><p>　　本實驗方案比其它方案要節(jié)省時間 ，且容易控制、節(jié)省開支。但是要特別注意酸度和回流溫度的的控制，在吹干過程中防止空氣中雜質進入樣液并且在實驗過程中要反復的分離，以免造成試劑的浪費。</p><p><b>　　結 束 語</b></p><p&g

76、t;　　大學的生活也許將要以此作為一個結束了，但大學結束了，我們的精神不能結束，我們追求我們事業(yè)的壯志雄心永遠也不能結束。大學給了我們一個追求輝煌的夢想。而我就在這個夢想的指引下努力的振翅飛翔！</p><p>　　三年大學生活匆匆而過，畢業(yè)設計也許是我們大學生活的最后句點。在三個多月的畢業(yè)設計過程中，老師的悉心指導以及嚴格要求使我在做設計的同時學到了更多知識以致于更加順利的完成了設計。我所設計的畢業(yè)課題是《Ke

77、ggin型P-W-V雜多酸的合成與表征》，從課題選擇、方案論證到具體設計，每一步對我來說無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，也成為了我在大學期間獨立完成的最大的課業(yè)。在具體設計的過程中我遇到了很多的困難，我不斷的摸索，不斷的提出問題，然后去論證、推翻，在接著提出新的問題。在這個循環(huán)往復的過程中，隨著自身不斷的努力和老師不懈的幫助指導是使得我這篇原本稚嫩的設計得以完善。</p><p>　　雖然我的設計可能并不成熟，但是它已經(jīng)

78、向我提供了一個平臺，我想在這次設計的基礎上，我一定可以在今后走上社會之后更加成熟與自信的完成每一次任務。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時光飛逝，經(jīng)過三個多月的忙碌，在老師的辛勤指導下我的《Keggin 型P—W—V 雜多酸的合成與表征》終于順利完成。雖然已在油專的校園里學習了三年，然而當遇到實際問題是還是缺乏經(jīng)驗，由于這是第一次

79、獨立完成一項設計任務，所以困難是在所難免的，然而老師的督促與指導給了我很多的信心，使這次設計能克服重重困難得以完成。</p><p>　　因此，在這里首先我要感謝我的指導老師。雖然他平日里工作繁忙，但是在我設計的過程當中依然悉心的給予了我很多的指導與幫助。老師豐富的專業(yè)知識以及他嚴謹教學的工作態(tài)度是我深深敬佩的，在今后的學習與工作過程中我將以他為榜樣，更加完善自己。</p><p>　　其

80、次，我要感謝在大學三年的學習生活過程中所有的老師，他（她）們的辛勤教育使得我們能夠掌握扎實的專業(yè)知識，同時我要感謝我所有的同學們，正式因為有了你們的支持與鼓勵，我的大學生活才會如此的豐富多彩。</p><p>　　最后，我要感謝承德石油高等?？茖W校三年來對我的大力栽培。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 黃佩

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