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过渡金属取代的多金属氧酸盐作为多酸化学的重要分支而备受关注,这类化合物在磁性、催化、电化学等领域具有潜在的应用前景。本论文立足于分子设计与组装的思想,以钨酸钠、亚砷酸钠和过渡金属盐等简单的无机盐为初始原料,通过调控反应条件,如反应物浓度及配比、溶液pH值、反应时间等,采用常规水溶液方法,设计合成出了新颖的过渡金属取代的夹心型砷钨酸盐,并对这化合物进行了X-射线单晶衍射、红外(IR)、热重(TG)、X-射线粉末衍射(XPRD)、X-射线光电子能谱(XPS)等表征及部分化合物的磁性质、药物活性和催化烯烃环氧化性质的研究。1.采用常规水溶液法,以钨酸钠、亚砷酸钠和氯化铜为原料,成功得到了两例基于三缺位Keggin结构阴离子[α-AsW9O33]9–的铜簇取代的夹心型化合物:Na8[H4Cu9As6O15(H2O)6(α-AsW9O33)2]·41H2O (1), Na4[H5Na3(H2O)6Cu3(H2O)3(α-AsW9O33)2]·35H2O(2),其中化合物1是目前已知的含有最高核数Cu簇的夹心型多金属氧酸盐,并且在此化合物中首次发现{As2O5}单元作为结构稳定剂。化合物1、2均表现出了较好的抗肿瘤活性。2.合成了一例三核银簇取代的夹心型砷钨酸盐:Na14[HAg3(H2O)2(α-AsW9O33)2]·38H2O(3)。化合物3通过Ag–W键形成一维链状结构。我们对化合物3进行了催化环己烯环氧化反应的性质研究,结果表明,该化合物不仅具有较高的催化活性,而且具有较高的选择性。化合物的组成和主要晶体学数据如下:(1) Na8[H4Cu9As6O15(H2O)6(α-AsW9O33)2]·41H2O:六方晶系,P63/m空间群,晶胞参数:a=b=12.856(6), c=41.540(3)(?), γ=120°, V=5945.7(6)(?)3, Z=2, R1=0.0566,wR2=0.1782[I>2σ(I)]。(2) Na4[H5Na3(H2O)6Cu3(H2O)3(α-AsW9O33)2]·35H2O:单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数:a=14.080(2), b=23.366(3), c=32.035(5)(?), β=98.654(3)°, V=10419(3)(?)3,Z=4, R1=0.0476, wR2=0.1115[I>2σ(I)]。(3) Na14[HAg3(H2O)2(α-AsW9O33)2]·38H2O:三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=11.426(10)(?), b=14.039(12), c=16.011(14)(?),=76.298(10)°, β=80.943(3)°, γ=70.763(10)°, V=2346.8(4)(?)3, Z=1, R1=0.0716, wR2=0.1707[I>2σ(I)]。