[发明专利]一种环形亚砷钨杂多化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，特别涉及一种环形亚砷钨杂多化合物的合成

方法。

背景技术

现有的合成方法中以钨酸钠和亚砷酸钠为主原料制备得到环形聚阴离子[Na₂{WO(H₂O)}₃(AsW₈O₃₁)₃]^19-，原料中大量钠离子的存在不利于化合物结晶，使合成产率较低，只有11％；另外给环形聚阴离子的空白位置引入了钠离子。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种环形亚砷钨杂多化合物的合成方法，一方面提高目标产物的产率；另一方面避免钠离子的引入，以便形成中心为空腔的环形聚阴离子[{WO(H₂O)}₃(AsW₈O₃₁)₃]^21-，为合成更多的以该环形聚阴离子为基本构筑单元的化合物提供方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种环形亚砷钨杂多化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)称取重量为2.0g、物质的量为0.009mol的WO₃溶于体积为25～40mL、物质的量浓度为8mol·L^-1的氨水中，制成溶液；

(2)在70℃搅拌下以每分钟20滴的速率向步骤一所制备的溶液中滴加6mol·L^-1的5mL的盐酸溶液，此盐酸溶液中溶解有0.099g、物质的量为0.5mmol的As₂O₃；

(3)向步骤二溶液中再加入体积为0.002～0.005L的NH₄Cl水溶液，水溶液中NH₄Cl质量为0.38～1.0g，再用2mol·L^-1的盐酸溶液调节pH在2.0～3.5，70℃反应30分钟；

(4)自然冷却至室温，放置、过滤，并析出块状晶体。

本发明的合成方法以三氧化钨和三氧化二砷为主原料生产[{WO(H₂O)}₃(AsW₈O₃₁)₃]^21-，避免了Na⁺的引入，一方面保证了环形聚阴离子[{WO(H₂O)}₃(AsW₈O₃₁)₃]^21-具有很大的空腔；另一方面有利于形成以单一的阳离子作为抗衡离子的环形亚砷钨杂多化合物，如将过渡金属离子VO²⁺、Cr³⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等分别引入环形聚阴离子的空腔，可得到具有良好磁性的化合物，为磁性材料的制备提供基础。另外，pH决定了砷钨酸盐的聚合方式，是决定环状阴离子形成的关键，本方法确定了该聚阴离子形成的pH范围是2.0～3.5。

附图说明

图1和图4分别为实施例一的红外光谱图

图2为实施例二的红外光谱图。

图3为实施例三的红外光谱图。

图4A为实施例一的环状聚阴离子[{WO(H₂O)}₃(AsW₈O₃₁)₃]^21-的球棍图

图4B为实施例一的环状聚阴离子[{WO(H₂O)}₃(AsW₈O₃₁)₃]^21-的多面体图

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明所述生产方法进行详细说明。

实施例一

本实施例包括以下步骤：

(1)称取重量为2.0g、物质的量为0.009mol的WO₃溶于体积为40ml、摩尔体积比为8mol·L^-1的浓氨水中，制成溶液；